livreto icra em pdf

“Não devemos procurar afirmar uma resposta de controle, mas repetir ad nauseum:

estamos aqui porque queremos usar todos os meios que a razão permite para também

colocar a mesma pergunta. Não porque tenhamos a resposta ao nosso alcance, pronta,

definitiva. Mas simplesmente porque encontramos um modo de responder a esta antiga

questão: Por que existe alguma coisa em vez de nada? O cosmólogo pode afirmar, a partir

da constatação formal da instabilidade do Vazio, a partir do decaimento e transformação

deste Vazio, que não seria possível não haver alguma coisa: o Universo estava condenado

a existir. Ou, como dissemos atrás, é difícil, é muito difícil, é quase impossível não existir.”

Mario Novello

Citado por Bia Lessa e Maria Borba no espetáculo “Exercício nº2:

FORMAS BREVES” extraído do livro O que é Cosmologia, Editora Zahar, 2006.

Pesquisadores visitantes 2005-2009 >

continua na contra-capa (2010-2012)

PRESidENtE dA REPúBLiCA dilma Roussef

MiNiStRO dE EStAdO dA CiêNCiA, tECNOLOgiA E iNOVAçãO Marco Antônio Raupp

SuBSECREtáRiO dE COORdENAçãO dE uNidAdES dE PESquiSA Arquimedes diógenes Ciloni

diREtOR dO CENtRO BRASiLEiRO dE PESquiSAS FíSiCAS – CBPF Fernando Lázaro Freire Júnior

COORdENAdOR dO iCRA/CBPF Nelson Pinto Neto

CONSELHO CiENtíFiCO dO iCRA/CBPF Nelson Pinto Neto (PRESidENtE )

Mario Novello José Martin Salim

iCRA /CBPF Rua dr. Xavier Sigaud 150 – urca 22.290-180 Rio de Janeiro-RJ Brasil tel.: (55 21) 2141-7215 Fax: (55 21) 2141-7266

COORdENAçãO EditORiAL gláucia Pessoa Maria Borba

tEXtO Mario Novello

FOtOS Bernardo Cox

PESquiSA dE iMAgEM E LEgENdAS Luiz Salgado Neto e Martin Makler

dESENHOS Erico goulart

REViSãO Elisa Sankuevitz

diAgRAMAçãO E PROJEtO gRáFiCO Ampersand Comunicaçaõa gráfica

AgRAdECiMENtOS: Luzia London, Natasha Laino, Luciene de Oliveira Silva, Elisete Martins dos Anjos dias, denise dietrich, Josephine Rua, Eduardo Bittencourt, gabriel Caminha, Mariana Penna Lima e Núbia Melhem.

Pesquisadores visitantes

< 2010-2012

Pós-doutourandos

doutorandos

Mestrandos

MArio Novello

NelsoN PiNto Neto

José sAliM

NAMi Fux svAiter

luiz Alberto oliveirA

sérgio JoFFily

MArtiN MAkler

FeliPe tovAr FAlciANo

bArtoloMeu Figueiredo

Equipe do Icra >

instituto de cosmologia, relatividade e astrofísica

ICRA

[2005]rolANd triAy (Centre de Physique

Théorique CTP / Université de Marseille)

JeAN-Pierre gAzeAu (Université Paris Diderot-Paris 7)

PAtrick Peter (Laboratoire APC - AstroParticules et Cosmologie, Université Paris 7 – CNRS)

toMislAv ProkoPec (Utrecht University)

AurorA Perez MArtiNez (Instituto de Cibernética, Matemática y Física – ICIMAF)

JeAN-PAul Mbelek (Centre d’Etudes de Saclay)

JeroMe MArtiN (Laboratoire APC - AstroParticules et Cosmologie, Université Paris 7 – CNRS)

kirill AlexANdrovitch broNNikov (D. I. Mendeleyev Institute for Metrology)

giusePPe dito (Perimeter Institute for Theoretical Physics)

JuAN estrAdA (Fermi National Accelerator Laboratory - FERMILAB)

vitório de loreNci (Universidade Federal de Itajubá – UNIFEI)

sANtiAgo e. P. bergliAFFA (Universidade do Estado do Rio de Janeiro – UERJ)

reNAto kliPPer (Universidade Federal de Itajubá – UNIFEI)

sérgio Jorás (Universidade Estadual de Santa Catarina – UESC)

herMAN J. MosquerA cuestA (Colômbia)

[2006]roMAN JAckiN (Center for Theoretical

Physics – MIT)


diMitri gAlt’sov (State University of Moscow)

silke WeiNFurtNer (Victoria University of Wellington)

slAvA MuckANov (LMU Munich)

AlexANder dolgov (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - INFN)

volodiA beliNski (ICRA, Italia)

rolANd triAy (Centre de Physique Théorique – CTP/ Université de Marseille)

thoMAs buchert (LMU Munich)

MArtiN boJoWAld (Max Planck Institute of Colloids and Interface)

lev titArchuk (U.S. Naval Research Laboratory - NRL)

MAssiMo dellA vAlle (University of Missouri)

reMo ruFFiNi (ICRANet)

heNri hughes Fliche (Université de Provence)

ugo MoschellA (Università dell’Insubria - Uninsubria)

bAhrAM MAshhooN (University of Missouri)

J. M. souriAu (Université de Provence)

J. g. PereirA (Universidade Estadual Paulista – UNESP)

[2007]herMAN J. MosquerA cuestA

(Colômbia)

eduArdo sergio sANtiNi (Comissão Nacional de Energia Nuclear – CNEN)

João brAgA (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE)

thyrso villelA Neto (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE)

FrANcisco José AMArAl vieirA (Universidade Estadual Vale do Acaraú - UVA)

richArd kerNer (Université Paris 6 Pierre et Marie Curie)

JeAN FrANçois eiseNtAedt (Université Paris 6 Pierre et Marie Curie)

lArry Ford (Tufts University)

christiAN cordA (Università di Pisa)

WiNFried ziMdAhl (Universidade Federal do Espírito Santo – UFES)

cArlos roMero (Universidade Federal da Paraíba – UFPB)

ANtôNio cANdido de cAMArgo guiMArães JuNior (Universidade de São Paulo – USP)

[2008]cArlos AlexANdre WueNsche

(Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – INPE)

thyrso villelA Neto (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – INPE)

rolANd triAy (Centre de Physique Théorique - CTP / Université de Marseille)

WolFgANg kuNdt (Argelander Institute für Astronomie)

eduArdo rozo (Ohio State University)

WiNFried ziMdAhl (Universidade Federal do Espírito Santo – UFES)

luc blANchet (Institut d’Astrophysique de Paris)


bAsílio xAvier sANtiAgo (Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS)

roberto colistete JúNior (Universidade Federal do Espírito Santo – UFES)

luiz rAul Weber AbrANo (Universidade de São Paulo – USP)


A. A. stArobiNsky (Landau Institute for Theoretical Physics)

AleJANdro Perez (Universitat de Barcelona)

ANthoNy chAlliNor (University of Cambridge)

FrANcis berNArdeAu (Institut de Physique Théorique - IPT)

dANiel PAscAl chArdoNNet (Université de Savoie)

edMuNdo MAriNho do MoNte (Universidade Federal da Paraíba - UFPB)

Joel bAtistA dA FoNsecA (Universidade Federal da Paraíba - UFPB)

JAilsoN AlcANiz (Observatório Nacional)


J. NArlikAr (Inter-University Center for Astronomy & Astrophysics - IUCAA)

r. sheth (International Center for Theoretical Physics – ICTP / University of Pennsylvania)


volodiA beliNski (ICRA, Itália)

A. treves (Università dell’Insubria - Uninsubria)

e. kolb (Fermi National Accelerator Laboratory - Fermilab)

v. N. MelNikov (Center for Gravitation and Fundamental Metrology - VNIIMS)

e. elbAz (Université de Lyon)

rolANd triAy (Centre de Physique Théorique – CTP / Université de Marseille)

s. e. P. bergliAFFA (Universidade Estadual do Rio de Janeiro – UERJ)

[2009]PAblo lAguNA (Georgia Tech Center

for Relativistic Astrophysics)

serguei krAsNikov (The Central Astronomic Observatory)


cArlos PiNheiro (Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro - UFRRJ)

rolANd triAy (Centre de Physique Théorique CTP / Université de Marseille)

thyrso villelA Neto (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – INPE)

Fred cooPerstok (University of Victoria)

ilyA l. shAPiro (Universidade Federal de Juiz de Fora - UFJF)

luis herrerA (Instituto Venezoelano de Investigaciones Científicas – IVIC)

bAsílio xAvier sANtiAgo (Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRG)

JúliA MôNicA cAMPA roMero (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas)

eduArdo serrA cyPriANo (Instituto Astronômico e Geofísico da USP)

AloNso sePulvedA (Universidad de Antioquia)

r. kerr (ICRANet)

eric huguet (Université Paris Diderot-Paris 7)

elisAbete M. gouveiA dAl PiNo (Universidade de São Paulo - USP)

christiANe Frigério MArtiNs (Universidade Federal do ABC)

gustAvo estebAN roMero (Instituto Argentino de Radioastronomia)

kJell olov rosquit (Suécia)

AurorA Perez (Instituto de Cibernética, Matemática y Física – ICIMAF)

olivier Piguet (Universidade Federal do Espírito Santo - UFES)

ANtoNy vAleNtiNi (USA)

kirill AlexANdrovitch broNNikov (D. I. Mendeleyev Institute for Metrology)


Pesquisadores visitantes >

[2010]richArd schAeFFer (Institut de

Physique Théorique)

gAbriel Avossevou (Université d’Abomey-Calavi - UAC)

NAthAlie deruelle (Laboratoire APC - AstroParticules et Cosmologie, Université Paris 7 – CNRS)

christoPhe georges louis beNoist (Observatoire de la Côte D’Azur)

herNANdo quevedo cubillos (Universidad Nacional Autónoma de México – UNAM)

MANuel MáxiMo b. MAlheiro de oliveirA (Instituto Tecnológico de Aeronáutica - ITA)

Alberto sANtoro (Universidade Estadual do Rio de Janeiro - UERJ)

reiNAldo roberto rosA (Instituto Nacional de Pesquisas Científicas - INPE)

dAvi rodrigues (Universidade Estadual de Campinas - Unicamp)

vlAdiMir MostePANeNko (Noncommercial Partnership “Scientific Instruments”)

Júlio césAr FAbris (Universidade Federal do Espírito Santo - UFES)

ÂNgelo FAusti Neto (Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS)

MássiMo tiNto (California Institute of Technology)

vlAdiMir lukAsh (P.N. Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences)

erAsMo recAMi (Università degli studi di Bergamo)

oleg zAslAvskiy (Kharkov V. N. Karazin National University)


Alberto sANoJA goNzAlez (Universidade Estadual Paulista – UNESP)

rolANd triAy (Centre de Physique Théorique – CTP/ Université de

Marseille)

volodiA beliNski (ICRANet)

sérgio Jorás (Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ)

edisoM de souzA MoreirA JuNior (Universidade Federal de Itajubá – UNIFEI)

bAhrAM MAshhooN (MIZZOU University of Missouri)

AdAM dANiel helFer (MIZZOU University of Missouri)

MArc lAchiéze-rey (Laboratoire APC AstoParticule et Cosmologie – CNRS – Université Paris 7)

igor Félix Miquele (Instituto de Astronomia y Física Del Espacio - IAFE)

heNrique P. de oliveirA (Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ)

MANdeeP s. s. gill (Ohio State University)

gustAvo estebAN roMero (Instituto Argentino de Radioastronomia- IAR)

herNANdo quevedo cubillos (Universidad Nacional Autónoma de México – UNAM)

NAthAN JAcob berkovits (Universidade Estadual Paulista – UNESP)


kJell olov rosquist (Suécia)

A. A. grib (A. Friedmann Laboratory for Theoretical Physics)


MArcos viNícius borges teixeirA liMA (Universidade de São Paulo - USP)

vlAdiMir strokov (P.N. Lebedev Physical Institute of the Russiam Academy of Sciences)

AurorA Perez MArtiNez (Instituto de Cibernética Matemática y Física- ICIMAF)

reNAto kliPPert (Universidade Federal de Itajubá – UNIFEI)

FrANcisco José AMArAl vieirA (Universidade Estadual Vale do Acaraú – UVA)

biNgkAN xue (Princeton University)

Fábio FiNelli (INAF Bologna Astronomical Observatory/IAS Institute of Advanced Studies, University of Bologna)

MArtiN boJoWAld (University of Pennsylvania)

JAilsoN AlcANiz (Observatório Nacional)

ANtoNy vAleNtiNi (USA)

vAlério bozzA (Università degli Studi di Salerno - UniSa)

slAvA MukhANov (LMU Munich)

PAtrick Peter (Institut d’Astrophysique de Paris - IAP-CNRS)

robert brANdeNberger (McGill University)

thorsteN bAtteFeld JeANs (Georg-August-Universität Göttingen)

MArtiN JeroMe (Institut d’Astrophysique de Paris - IAP-CNRS)

WilliAM heNry kiNNey (University at Buffalo / State University of New York)



[2011]PAulo rodrigues Lima Vargas Moniz

(Universidade da Beira Interior)

deNNis bessAdA (Universidade Federal de São Paulo - UNIFESP)




hélio JAques rochA PiNto

(Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ)

MAriA de FátiMA Alves dA silvA (Universidade Estadual do Rio de Janeiro - UERJ)

JeAN-Pierre gAzeAu (Laboratoire APC AstroParticule et Cosmologie, Université Paris 7 CNRS)


WiNFried ziMdAhl (Universidade Federal do Espírito Santo - UFES)

oleg zAslAvskiy (Kharkov V. N. Karazin National University)

r. tAvAkol (United Kingdom)

A. A. stArobiNsky (Landau Institute for Theoretical Physics)

d. Perez (Universidad Nacional de Córdoba)

g. esPósito (Università degli Studi di Perugia)

WArd struye (Institute for Theoretical Physics, K. U. Leuven)

i. NurgAliev (Russian State Agrarian University – MTAA Timiryazev (RGAU-MSHA)

cArlos roMero (Universidade Federal da Paraíba - UFPB)

A. berNui (Universidade Federal de Itajubá – UNIFEI)

M. c. bruM de oliveirA (Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ)


deNNis bessAdA (Universidade de São Paulo - USP)


[2012]sérgio Jorás (Universidade Federal do

Rio de Janeiro- UFRJ)

v. MuckANov (LMU - Munich)

PAolo gioMiNi (ICRANet)

herNANdo quevedo cubillos

(Universidad Nacional Autónoma de México – UNAM)

PAtrick Peter (Institut d’Astrophysique de Paris - IAP-CNRS)

dANiel sudArsky (Universidad Nacional Autónoma de México – UNAM)



gustAvo e. roMero (Instituto Argentino de Radioastronomia – IAR)

FrANcisco José AMArAl vieirA (UVA Universidade Estadual Vale do Acaraú)



Júlio césAr FAbris (Universidade Federal do Espírito Santo - UFES)

reNAto kliPPer (Universidade Federal de Itajubá – UNIFEI)

vlAdiMir MostePANeNko (A. Friedmann laboratory for Theoretical Physics)



NAthAlie deruelle (Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS)

oscAr reulA (Instituto de Física Enrique Gaviola – IFEG)

gregory vereshchAgiN (ICRANet)

dAvid Wiltshire (University of Canterbury)

FrANçois bouchet (Institut d’Astrophysique de Paris - IAP-CNRS)

cArlos AlexANdre WueNsche (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – INPE)

slAvA g. turyshev (NASA JPL California Institute of Technology).

PóS-dOutOuRANdOSALdéE CHARBONNiER

BRuNO AZEVEdO LEMOS MORAESBEAtRiZ BLANCO SiFFERt

éRiCO gOuLARt HABiB SALOMóN dúMEt MONtOyA

MARiANA PENNA LiMAROdRigO MAiER

SANdRO diAS PiNtO VitENtiSOFiANE FACi

StéPHANE JONAS MAHOutON HOuNdJO ROBERtO ViLELA PEREiRA

dOutOuRANdOSALiNE NOguEiRA ARAúJOANNA PAuLA BACALHAu

CLAudiA iSABEL AZuCENA RiVASPLAtACRiStOFHER ZuNigA VARgAS

diEgO MORAiS PANtOJAdiOgO CELANi

EduARdO BittENCOuRtENRiquE JOHN ARiAS

FELiPE PEiXOtO POuLiS [2011]gABRiEL BARtOSCH CAMiNHA

gRASiELE BAtiStA SANtOSJOSEPHiNE RuA

JuNiOR diNiZ tONiAtO JuAN guiLLERMO duEñAS LuNA

MARCELA CAMPiStA [2010]NiLtON dE SOuZA MEdEiROS [2012]

RAFAEL SERRA PEREZ [2011]StELLA FERNANdES PEREiRA [2012]

tHALES CARVALHO AguiARViCENtE FREitAS ANtuNES

MEStRANdOSARtHuR CONStANtiNO SCARduRA

ALAiN igOR CARdENAS [2010]BERNARdO MACHAdO dE OLiVEiRA FRAgA [2010]

CARLOS duCAPCARLOS HENRiquE BRANdt [2012]

CLECiO ROquE dE BOMguiLHERME NuNES BREMMMARiA ELidAiANA PEREiRA

RóBiNSON JOSE ACOStA diAZtHiAgO SANtOS MAgALHãES

I C R A | C B P F

1

ICRAInstituto de Cosmologia, Relatividade e Astrofísica Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação

ICRA

2

I C R A | C B P F

I C R A | C B P F

3

Apresentação

O que é o ICRA?

Missão

Cosmologia, Relatividade e Astrofísica

Eventos 2005 | 2012

Atividades BSCG PMC Produção científica 2005 | 2012 Workhops Divulgação científica

100 anos da Teoria da Relatividade Geral - GR-100

Linhas de pesquisa

Cooperações nacionais e internacionais O Brasil na rede ICRANet Programa de doutorado internacional

Sumário >

4

I C R A | C B P F

I C R A | C B P F

5

Esta publicação inclui algumas das atividades do Instituto de Cosmologia, Relatividade e Astrofísica [ICRA] do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas [CBPF], dos anos de 2005 a 2012.

Foram anos de intensa atividade que podem ser apreciados através de ingênua descrição quantitativa, notando que esses números representam uma pálida versão do sucesso desses empreendimentos.

Nas páginas que seguem serão apresentadas algumas dessas realizações conforme listadas abaixo:

> 29 eventos de repercussão internacional; > Mais de 85 artigos científicos originais publicados em revistas de grande impacto na comunidade científica internacional; 5 Brazilian School of Cosmology and Gravitation; > 4 séries completas envolvendo 48 cursos do Programa de Cosmologia junto às universidades brasileiras; > 5 workshops sobre Cosmologia e áreas afins; > Mais de 60 atividades de divulgação científica direcionadas ao público em geral e a estudantes universitários em diversos estados brasileiros; > 11 livros técnicos e de divulgação; Mais de 200 pesquisadores e cientistas visitaram o ICRA por mais de um dia; > Contamos com mais de 12 pósdoutores de diversos países; > Estamos orientando mais de 18 teses de doutorado e 10 de mestrado.

As perspectivas para os próximos anos apontam para o aumento dessas atividades conforme se pode inferir dos projetos de pesquisa e das colaborações e acordos nacionais e internacionais em andamento, além da continuidade dos tradicionais eventos como a BSCG, workshops e intercâmbio de cientistas.

Está sendo programada ainda uma série de eventos em homenagem ao centenário do anúncio por Einstein da “Teoria da Relatividade Geral” em novembro de 1915 e que chamamos GR100.

Apresentação >

Aglomerado de galáxias Abell 1689.Hubble Space Telescope

I C R A | C B P F

6

A origem do Instituto de Cosmologia, Relatividade e Astrofísica [ICRA] está relacionada às atividades do Grupo de Cosmologia e Gravitação do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas [CBPF] criado em 1976 pelo físico Mario Novello, iniciando assim o estudo sistemático da Cosmologia no Brasil. Desde então se consolidou como centro de pesquisa e formação, tendo publicado inúmeros artigos científicos e produzido uma centena de teses de doutorado e mestrado. Tem contribuído significativamente para a criação e desenvol vimento de vários grupos de pesquisa em universidades brasileiras, em es pecial, graças ao papel que desempenha a Brazilian School of Cosmolo gy and Gravitation [BSCG], criada pelo Grupo em 1978, que oferece a cada dois anos, cursos intensivos para atualização de pesquisadores

O que é o Icra? >

I C R A | C B P F

7

brasileiros e estrangeiros e da qual participam, como expositores, cientistas de vários países.

A criação do Instituto de Cosmologia, Relatividade e Astrofísica [ICRA] foi anunciada, pelo ministro da Ciência e Tecnologia Roberto Amaral, durante a 10th Marcel Grossmann Meeting, conferência da qual participaram 500 cientistas de 58 países, no Rio de Janeiro, em 2003.

Em 2005, na administração do ministro Eduardo Campos, o ICRA foi constituído como uma coordenação de Cosmologia, Relatividade e Astrofísica no CBPF sob a coordenação do professor Mario Novello.

O trabalho que teve início com o Grupo de Cosmo logia e Gravitação, nos anos 1970, passou a ser desen volvido pelo ICRA e resultou na formação de pes quisadores, no

Missão | A MISSão InSTITuCIonAl do ICRA é ReAlIzAR PeSquISAS CIenTíFICAS eM CoSMologIA, RelATIvIdAde,

ASTRoFíSICA RelATIvíSTICA e áReAS AFInS. ATuAR CoMo uM CenTRo nACIonAl de douToRAdo e PóS-douToRAdo

e dAR ConTInuIdAde à TRAdICIonAl ReAlIzAção dA BRAzIlIAn SCHool oF CoSMology And gRAvITATIon (BSCg).

eM PARTICulAR eSTá volTAdo PARA PeSquISAS nAS áReAS de gRAvITAção CláSSICA e quânTICA, CoSMolo gIA e

eSTRuTuRAS eM gRAnde eSCAlA, BuRACoS negRoS (gRAvITACIonAIS e AnálogoS), ondAS gRA vITACIo nAIS e ASTRo-

PARTíCulAS, PRoMovendo o InTeRCâMBIo e A CooPeRAção CoM CenTRoS de PeSquISA nACIonAIS e InTeRnACIonAIS.

intercâmbio sistemático com centros avançados da Europa e Estados Unidos e na criação de uma estrutura capaz de apoiar a rea lização de pesquisa avançada nas áreas de sua atuação.

Como reconhecimento por este trabalho, o ICRA conquistou lugar na comunidade científica internacional, em especial junto à comunidade europeia. Isto lhe permitiu participar, de forma decisiva, dos esforços que culminaram com a celebração de acordo internacional que permitiu o ingresso do Brasil na International Center for Relativistic Astrophysics Network [ICRANet].

Além de desenvolver suas atividades nas áreas de pesquisa, ensino pósgraduado, divulgação da ciência, o ICRA é o representante na América do Sul da ICRANet.

I C R A | C B P F

COSMOLOGIA, RELATIVIDADE E ASTROFÍSICA

8

o objetivo maior da ciência é gerar uma repre-sentação racional do mundo. esta atividade ganha dimensão máxima quando se propõe a englobar a totalidade do que existe, isto é, o universo consi- derado como uma estrutura única e solidária. o ramo da ciência que estuda o universo é a Cos-mologia, que se desenvolve através da aplicação do conhecimento global das leis físicas. Portanto, essa área do conhecimento é, na prática, o domí- nio mais amplo para que se teste a eficácia e a coerência dessas leis.

o renomado físico victor von Weisskopf elaborou uma classificação das ciências da natureza de acor-do com seu escopo: haveria as ciências cósmicas e terrestres. A distinção se daria segundo o valor das grandezas representativas dos fenômenos sob exame: grandes ou pequenas massas, altas ou baixas velocidades, vastas ou minúsculas energias, largas ou curtas distâncias, longas ou breves dura-ções. disciplinas tipicamente “cósmicas” seriam a

Astronomia e a Astrofísica, a Física de Partículas elementares e, naturalmente, a Cosmologia, a ciência da estrutura e da evolução do universo.

A Cosmologia é uma ciência que objetiva descre-ver a gênese, a constituição e o desenvolvimento da totalidade organizada dos eventos físicos, de-nominada Cosmos, que identificamos no universo astronômico enquanto expressão mais abrangente da realidade natural. Além das leis físicas conhecidas em laboratório, a moderna Cosmologia possui, como suporte observacional, as evidências produ-zidas pela Astronomia profunda e, como quadro conceitual de fundo, a Teoria da Relatividade geral [TRg], que permite caracterizar o cenário global (o contínuo espaço-tempo) onde ocorreu processos físicos relevantes em escala cósmica.

A Cosmologia constitui um vasto – e, de fato, úni- co –, observatório em que fenômenos de partículas elementares envolvendo energias muito altas po-dem ser examinados, uma vez que as temperaturas

I C R A | C B P F

COSMOLOGIA, RELATIVIDADE E ASTROFÍSICA

9

extremamente elevadas, requeridas para que tais processos fossem reproduzidos em laboratórios terrestres, são inatingíveis no atual estado de de-senvolvimento científico e tecnológico. estas tem-peraturas e energias, contudo, estariam presentes nos primeiros momentos da atual fase de expansão do universo. desse modo, o microcosmo e o macro-cosmo representados, respectivamente, pela teoria das partículas elementares e pela estrutura global do universo estão se fundindo em um só e ambicioso projeto de pesquisa.

A inauguração de elementos de medida inova-dores, [detectores de ondas gravitacionais e de neutrinos cósmicos, bem como novos telescópios terrestres e espaciais] permitirá por em teste muitas de nossas atuais concepções fundamentais sobre o universo em larga escala – inclusive a própria Teoria da Relatividade geral – o que per-mite esperar que importantes descobertas possam ocorrer em breve.

I C R A | C B P F

10

Eventos >

Eventos organizados pelo Instituto de Cosmologia, Relatividade e Astrofísi

ca (ICRA) realizados no período de 2005 a 2012 por meio de patrocínio e/ou

parcerias com as seguintes instituições: Centro Brasileiro de Pesquisas

Físicas/Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação [CBPF/MCTI], Inter

national Center for Relativistic Astrophysics Network [ICRANet], Conselho

Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico [CNPq], Fundação

de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro [FAPERJ], Financiadora

de Estudos e Projetos [FINEP], Observatório Nacional [ON], Laboratório

Nacional de Computação Científica [LNCC], Rede Nacional de Ensino e

Pesquisa [RNP].

11

I C R A | C B P F

2012

vI WoRkSHoP InTeRno do ICRA Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, Rio deJaneiro, 5 a 7 de dezembro de 2012.

SoAR gRAvITACIonAl ARCSuRvey WoRkSHoP Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, Rio de Janeiro, 12 e 13 de novembro de 2012.

Xv TH BRAzIlIAn SCHool on CoSMology

And gRAvITATIon Mangaratiba, Rio de Janeiro, 19 de agosto a 1 de setembro de 2012.

Eventos >

XVTHBSCGBRAZILIAN

SCHOOL OF COSMOLOGY AND

GRAVITATION

Rio de Janeiro | August 19 - September 01 | 2012

CONTACT SPONSORS

ICRA | CBPF Rua Dr. Xavier Sigaud, 150 - Urca

Rio de Janeiro | RJ | Brasil | 22290-180Phone: +55 21 2141-7298

[email protected] www.icranet.org.br

ICRA CBPF

Scientific Committee

| M. NOVELLO | ICRA / CBPF

| V. MELNIKOV | CSVR

| R. RUFFINI | ICRANet

| R. TRIAY | CTP

12

I C R A | C B P F

2012MARIo novello’S 70TH AnnIveRSARy

SyMPoSIuM Rio de Janeiro, Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, 15 a 17 de agosto de 2012.

13

I C R A | C B P F

Auditório Ministro João Alberto lins de bArros • CbPF | Centro brAsileiro de PesquisAs FísiCAs

inForMAções PAtroCínio e reAlizAção

iCrA | CbPF ruA dr. XAvier sigAud, 150 - urCA - rio de JAneiro | rJ | brAsil | 22290-180 tel: 21 2141-7215 | [email protected]

ICRA CBPF

Comemoração dos

70 anos do professor

SérgioJoffily

W o r k s h o p

03 de Agosto de 2012 de 10h às 18h

Palestrantes

CArlos A. gArCiA CAnAl unlP | Argentina

CArlos A. liMA uniCAMP | brasil

elisA FrôtA-PessoA CbPF | brasil

erAsMo reCAMi unibg | itália

FrAnCisCo CAruso CbPF | brasil

José MAriA FilArdo bAssAlo uFPA | brasil

luiz CArlos ryFF uFrJ | brasil

MArio novello CbPF | brasil

nelson Pinto-neto CbPF | brasil

PAulo ribenboiM qu | Canadá

Comitê organizador

nelson Pinto-neto CbPF | brAsil

eduArdo bittenCourt CbPF | brAsil

JosePhine ruA CbPF | brAsil

WoRkSHoP eM CoMeMoRAção AoS 70

AnoS do PRoFeSSoR

SéRgIo JoFFIly Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, Rio de Janeiro, 03 de agosto de 2012.

ReunIão do CAnAdA-FRAnCe-

HAWAII TeleSCoPe/MegACAM

STRIPe-82 SuRvey [CS 82] Observatório Nacional, Rio de Janeiro, 29 de julho de 2012.

Eventos >

14

I C R A | C B P F

2011

lAnçAMenTo dA RevISTA eleTRônICA de

CoSMologIA e CulTuRA CoSMoS

e ConTeXTo com periodicidade mensal, 15 de dezembro de 2011.

v WoRkSHoP InTeRno do ICRA Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, Rio de Janeiro, 7 a 9 de dezembro de 2011.

I ReunIão ARgenTIno-BRASIleIRA

de gRAvITAção, ASTRoFíSICA

e CoSMologIA Foz do Iguaçu, 4 a 8 de outubro de 2011.

vI eSColA BRASIleIRA de CoSMologIA

e gRAvITAção Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, Rio de Janeiro, 25 a 29 de julho de 2011.

VI ESCOLA DE COSMOLOGIA E GRAVITAÇÃO

ICRA CBPFwww.cbpf.br/icrawww.cbpf.br/icra

ASTROFÍSICA

HÉLIO JAQUES ROCHA PINTO | UFRJ

(VALONGO)

COSMOLOGIA

MARIO NOVELLO | CBPF

TEORIA DA RELATIVIDADE GERAL

MARIA DE FÁTIMA ALVES DA SILVA | UERJ

MODELOS ANÁLOGOS

ÉRICO GOULART | CBPF

CAMPOS CLÁSSICOS,

CAMPOS QUÂNTICOS E PARTÍCULAS

JOSÉ ABDALLA HELAYEL NETO | CBPF

LENTES GRAVITACIONAIS

MARTÍN MAKLER | CBPF

UNIVERSO: A QUESTÃO COSMOLÓGICA

UM FILME DE RANDALL MEYERS

J U L H O 2 5 - 2 9 | 2 0 1 1

INSCRIÇÕES

[email protected]

COMITÊ ORGANIZADOR

JOSÉ MARTINS SALIM

FILIPE TOVAR

ÉRICO GOULART

I C R A | C B P F

I C R A | C B P F

2011vIII FRIedMAnn SeMInAR In RIo, Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas,

Rio de Janeiro, 30 de maio a 3 de junho de 2011. A abertura do VIII Friedmann Seminar aconteceu no Espaço Tom Jobim no Rio de Janeiro no dia 30 de maio de 2011, com apresentação do músico e compositor Egberto Gismonti e convidados seguida da mostra de reproduções fotográficas sobre a trajetória científica e biográfica do matemático russo Alexander Friedmann (18881925), intitulada Friedmann – the man who made the universe expand.

Na universidade em São Petersburgo (1906-1913)

“Em seu último ano na Universidade [1910], Friedmann trabalhou em um ensaio sobre o assunto que eu desig-nei: ‘Encontrar todas as substituições ortogonais de for-ma que a equação de Laplace, transformada para as no-vas variáveis, admita soluções particulares na forma de um produto de duas funções, uma das quais depende apenas de uma variável e a outra, das duas. Toquei nes-se problema na minha tese de doutorado, mas não me aprofundei em detalhes pois buscava outros objetivos. Embora ciente da complexidade da questão, [...] sugeri que o Sr. Friedmann tentasse resolver esse problema, tendo em vista sua capacidade e conhecimento extra-ordinários, se comparado a pessoas da mesma idade.

Em janeiro desse ano, o Sr. Friedmann me apre-sentou um extenso estudo de cerca de 130 páginas, contendo uma solução satisfatória para o problema. Trata-se de um trabalho original, levando a crer que seu autor, com o tempo, virá a ser um cientista talentoso e independente.

Referência de Vladimir Steklov para a admissão de Friedmann no curso de pós-graduação, 1910

No Segundo Ginásio de São Petersburgo (1897-1905)

FRIEDMANN: o homem que expandiu o Universo (1888-1925)Alexander Alexandrovich Friedmann nasceu em São Peter sburgo em 4 de junho de 1888. Seu pai era ator, músico e compositor e sua mãe, pianista e professora de música.

Em 1911, Friedmann casou-se com Eka-terina Petrovna Dorofeyeva, mas se divor-ciou para casar-se com Natalia Yevgenievna Malinina. Dessa união nasceu seu único fi -lho. Após o retorno de uma viagem à Crimeia, Friedmann contraiu febre tifoide e faleceu no dia 16 de setembro de 1925.

No fi nal do século XIX, a industrialização na Rússia possibilitou

o surgimento de uma incipiente sociedade civil, que passou

a reivindicar um governo constitucional e melhores condições

para os trabalhadores do campo e da cidade. São Petersburgo

era uma cidade industrial importante, que sofria com as

mazelas do crescimento desordenado: ausência de saneamento

e epidemias de cólera. Mas as transformações econômicas

renovariam os ares políticos e sociais da capital, que se tornou

palco das manifestações de oposição aos czares da dinastia

Romanov, no poder desde 1613. Grupos de oposição discutiam

o futuro da Rússia na imprensa e nos locais públicos.

Ao lado desses, havia grupos radicais, os narodniks, cujos atos

violentos culminaram no assassinato do czar Alexandre II

em 1881. A Catedral da Ressurreição de Cristo foi construída

entre 1883 e 1907 no local exato do seu assassinato, por isso

o templo é também chamado de “Igreja do Sangue Derramado”.

Catedral da Ressurreição de Cristo, São Petersburgo,

Rússia, c. 1895. THE NEW YORK PUBLIC LIBRARY

De volta a Petrogrado (1920-1925)Friedmann retornou a sua cidade natal em 1920, passando a dar aulas de matemática e mecânica na Universidade de Petrogrado. Nesse período, escreveu e publicou dois artigos em cosmologia: “Sobre a cur-vatura do espaço” (1922) e “Sobre a possibilidade de um universo com curvatura constante negativa” (1924). Em 1923, publicou um livro de divulgação O Universo como espaço e tempo destinado aos fi -lósofos, no qual apresentava a teoria da relatividade com a complexidade que julgava adequada.

Sua vida acadêmica foi marcada por inúmeros compromissos incluindo viagens a Alemanha, No-ruega e Holanda, para participar de congressos e restabelecer contatos com a comunidade científi ca internacional, rompidos pela conjuntura de guerra. Em 1925, ano de sua morte, ocupava a direção do Observatório Geofísico Central e o cargo de editor da Grande Enciclopédia Soviética.

“Sobre a curvatura do espaço” foi publicado na re vista alemã Zeitschrift fur Physik com um ano de atraso porque seu consultor A. Einstein o considerou destituído de interesse. Depois de resistir a forte pres são de cientistas russos, Einstein aceitou por fi m que ele fosse publicado. Contudo, redigiu uma “Nota acerca do trabalho Sobre a curvatura do espaço” de A. Friedmann, também publicada naquela revista, apontando um possível erro de cálculo. Mais tarde ad-mitiu que o artigo estava correto, e que o erro era seu.

Alexander Friedmann ingressou na Universidade de São Peters-burgo em 1906. Orientado por Vladimir Andreyevich Steklov (1864-1926), graduou-se matemático em 1910. Friedmann tam-bém se interessou pela Física, participando do círculo organizado em torno de Paul Ehrenfest (1880-1933), onde eram discutidos tópicos de teoria quântica, da relatividade e mecânica estatística.

Em 1911, apresentou uma solução original para as equações de Laplace, o que lhe rendeu o ingresso na pós-graduação. A par-tir deste ano, participou da chamada “Academia de Matemática”, onde ocorriam discussões não só sobre os principais campos de aplicação da Matemática, mas também sobre as bases fi losófi cas e os fundamentos da disciplina. Eram membros deste grupo es-tudantes que se tornariam importantes matemáticos, como A. F. Gavrilov, M. F. Petelin, V. I. Smirnov, Ya. D. Tamarkin, Ya. A. Shokhat e A. S. Bezikovich.

Em 1913, obteve o título de mestre em Matemática, apresen-tando, posteriormente, sua tese “A hidrodinâmica de um fl uido compressível” (1922).

Na universidade de São Petersburgo (1906-1910)

Trabalho meteorológico

“No interior das nuvens, vivenciam-se sentimentos e sensações curiosas. Silêncio total, tranquilidade total, não se vê nada e não se sabe a área sobre a qual se está sobrevoando. Ninguém vê você e você não vê ninguém. Isolamento total. Mas, a princípio, escutam--se, vindos lá do chão, os ruídos do cotidiano, o apito das máquinas a vapor, sinos tocando, galos cantando, cachorros latindo... Ao ouvi-los, você se sente mais confortável, mas logo também esses ruídos desapare-cem. Faz-se um silêncio mortal.”

Relato de Friedmann sobre o voo de balão atmosférico

Anos no front (1914-1917)

“Recentemente tive a chance de confi rmar minhas ideias ao sobrevoar Przemysl; as bombas acabavam caindo praticamente conforme prevê minha teoria. Para obter prova conclusiva da teoria, farei outro voo em poucos dias.”

Carta para Steklov, 28 de fevereiro de 1915

Anos conturbados (1917-1920)

“Perm está sob uma estrela de má sorte: tornou-se não apenas uma cidade da linha de frente como praticamente uma cidade no front. Realiza-se uma evacuação rápida, generalizada e bastante caótica. A Universidade está na segunda linha de evacuação, mas até o momento não foram fornecidos transporte nem recursos para empacotar nada, de forma que a evacuação está paralisada. Devemos ir para Moscou atra-vés da estação ferroviária de Paveletsky e dizem que a universidade, com todas as suas propriedades, deve ser levada para a Universidade de Nizhnii Novgorod. Eu pessoalmente não estou inclinado a deixar a cidade, pois todas as minhas coisas e documentos estão em Ufa, para onde os transferi, de Kazan, quando houve a rebelião por lá. Se todos os documentos e livros estivessem comigo, não temeria a evacuação, mas deixá-los signifi ca perder tudo; eu sentiria falta sobretudo dos tra-balhos recém-iniciados... Nem é preciso dizer que meus estudos estão indo mal, dadas as circunstâncias; isso me deprime mais do que tudo: os melhores anos passam e não chegamos a lugar algum.”

Carta para Steklov, 20 de dezembro de 1918, sobre a iminência da invasão de Perm pelo Exército Branco

Balão esférico exibido durante a Exposição de Arte Industrial. Nizhnii Novgorod, Rússia, 1896. THE NEW YORK PUBLIC LIBRARY

Friedmann concluiu O Universo como espaço e tempo em setembro de 1922 citando um célebre poeta russo:

“Nossos descendentes descobrirão, sem dúvida, a verdadeira natureza desse cosmos que nos acolhe. Entretanto, parece que ...

‘Medir a profundeza dos oceanos,Contar os grãos de areia e o raio dos planetasO espírito humano pode fazer isso tudo,Mas a Ti ó Deus ele não pode medir!’”

Trecho extraído da antologia Deus (1784) de Gavriil Romanovitch Derjavine (1743-1816)

Em 1897, Friedmann ingressou no ginásio de São Petersburgo, onde co-nheceu seu grande amigo Yakov Davidovich Tamarkin (1888-1945). Os dois estabeleceram uma parceria intelectual que resultou na publicação de um artigo sobre “Números Bernoulli” publicado num periódico alemão em 1906. As mobilizações populares contra o governo do czar Nicolau II reali-za das por setores liberais e por operários e camponeses, que abraçavam o ideário socialista, se estenderam aos estudantes dos ginásios e uni -ver sidades. Em 1905, foi criada a Organização Social-Democrata das Es -co las Secundárias, ligada ao Comitê de São Petersburgo do Partido Social--Democrata dos Trabalhadores Russos. Friedmann e Tamarkin integravam o comitê central, que redigia e distribuía panfl etos políticos. Em meio à Re-volução de 1905, conhecida como o “Ensaio Geral” para a Revolução de 1917, Friedmann concluiu o ginásio, agraciado com medalha de ouro pelo seu desempenho em Matemática.

Pedro, o Grande, fundou a cidade

de São Petersburgo em 1703.

Decidido a reorganizar o Estado russo

de acordo com os princípios da Europa

Ocidental, durante o seu governo (1682-

1725), o czar adotou medidas para

modernizar o Estado e construiu templos

e prédios públicos no estilo neoclássico.

A Catedral de Santo Isaac, projeto do

arquiteto francês Auguste de Montferrand

(1786-1858), foi construída entre os anos

de 1818 a 1858, conforme esse plano

de modernização.

Monumento a Pedro, o Grande. Ao fundo, vê-se a Catedral de Santo Isaac, c. 1900. THE NEW YORK PUBLIC LIBRARY

A Ponte da Trindade é a segunda maior

de São Petersburgo. Começou a ser

construída em 1897, ao estilo Art Noveau,

e foi inaugurada em 1903, como parte

das comemorações do aniversário

de 200 anos da cidade. Seu nome mudou

em 1918 para Ponte da Igualdade e em 1934

para Ponte Sergei Kirov, em homenagem ao

revolucionário bolchevique. Em 1999, o antigo

nome foi restaurado. Ao fundo, à esquerda,

vê-se a Fortaleza Pedro e Paulo fundada

em 1703, por Pedro, o Grande. A partir de 1721

tornou-se presídio político, encarcerando,

dentre outros, os escritores Fiódor Dostoievsky

(1821-1881) e Máximo Gorki (1868-1936),

e o revolucionário Leon Trotsky (1879-1940).

Entre 1721 e 1733 foi construída a Catedral

de Pedro e Paulo no interior da fortaleza.

O templo tem cerca de 120 metros de altura

e seu pináculo dourado, com um anjo no topo,

pode ser visto de várias partes da cidade,

sendo um dos símbolos mais marcantes

de São Petersburgo.

No cartaz de 1920, vê-se um combatente do Exército Vermelho defendendo a Rússia de seus inimigos e a exortação para os soldados: “FIQUEM ALERTAS!” THE NEW YORK PUBLIC LIBRARY

Ponte da Trindade, sobre o rio Neva, década de 1900.

THE NEW YORK PUBLIC LIBRARY

A Ponte da Trindade é a segunda maior

de São Petersburgo. Começou a ser

construída em 1897, ao estilo Art Noveau,

Os anos conturbados (1917-1920)Após os bolcheviques tomarem o poder, explodiu a Guerra Civil, opondo o Exército Vermelho (formado pe-los bolcheviques e seus aliados) ao Exército Branco (contingente antibolchevique composto por russos e estrangeiros).

Friedmann retornou à vida acadêmica no início de 1918, passando a ministrar aulas na Universidade de Perm. A presença dos soldados do Exército Vermelho nas proximidades não atrapalhava a rotina da univer-sidade, e a cidade vivia tempos tranquilos. Mas no fi nal daquele ano, o Exército Branco iniciou sua marcha em direção a Perm ocupando-a em dezembro. Só em mea -dos de 1919, o Exército Vermelho retomaria a cidade.

Anos no front (1914-1917)Com o início da Grande Guerra em 1914, Alexander Fried-mann se apresentou como voluntário no destacamento de aviação. Participou de voos de reconhecimento e de combate a bordo de aviões do exército russo quando então testava sua teoria de lançamento de bombas.

A cidade de Przemysl, hoje parte da Polônia, se encontrava na linha de frente dos combates entre a Rússia e a Áustria-Hungria. Os voos rea-lizados por Friedmann ocorreram durante o cerco a Przemysl, o que lhe rendeu a condecoração com a Cruz de São Jorge, por bravura.

Em 1914, a Europa adentrou em um confl i -to de grandes proporções, que fi cou conhecido

como “A Grande Guerra”. De um lado estavam as Potên cias Centrais – Alemanha, Áustria-Hungria e

Império Turco-Otomano, e de outro estava a Trí plice Entente – Inglaterra, França e Rússia – à qual se juntaram posteriormente os Estados Unidos. Nessa mesma época o czar trocou o nome da capital da Rússia. Em guerra contra a Alemanha, sua intenção era apagar as re ferências germâ-nicas do nome da cidade, São Petersburgo, substituin do-o por um nome de origem russa,

Petrogrado. O Império Russo sofreu pesadas derrotas

para alemães e austríacos e a guerra provocara uma grave crise alimentar. Em 1917, após a Revolução de Outubro, a Rússia se retirou do confl ito.

Cruz de São JorgeTHE NEW YORK PUBLIC LIBRARY

O trabalho meteorológicoEm 1925, Alexander Friedmann, em companhia do aviador Pavel F. Fedoseenko, bateu recorde de altitude em balão atmosférico, elevando-se a 7.400 metros. Os voos a bordo de balões esféricos eram comuns na Rússia desde o fi nal do século XIX. Além de servirem a fi ns militares e de observação, os balões foram muito utilizados em pesquisas científi cas. Friedmann trabalhou como meteorologista no Observatório Aerológico de Pavlovsk (1913-1914) e no Observatório Geofísico Central, em Petrogrado (1920-1925).

FRIEDMANNSEMINAR IN RIO

30 DE MAIO A 03 JUNHO DE 2011

PRESIDENTE DA REPÚBLICADilma Rousseff

MINISTRO DE ESTADO DA CIÊNCIA E TECNOLOGIAAloizio Mercadante OlivaSUBSECRETÁRIO DE COORDENAÇÃO DAS UNIDADES DE PESQUISAArquimedes Diógenes CiloniDIRETOR DO CBPFRicardo Magnus Osório GalvãoCORDENADOR/ICRANelson Pinto Neto

CHAIRMAN / 8th FRIEDMANN SEMINARMario Novello

ORGANIZAÇÃO Gláucia PessoaMaria Borba

TEXTOS, PESQUISA DE IMAGENS E LEGENDASLuiz Salgado NetoTRADUÇÃO Ricardo Silveira

DESIGN GRÁFICOAmpersand Comunicação Gráfi ca

www.icranet.org.brRua Dr. Xavier Sigaud, 150 - Urca - Rio de Janeiro - RJ Prédio João Alberto Lins e Barros - 3° andarTelefone: +55(21)2141-7215

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASFIGES, Orlando. A tragédia de um povo: a Revolução Russa (1891-1924). Rio de Janeiro: Editora Record, 1999.

LUMINET, Jean-Pierre; GRIB, Andrey. Alexandre FRIEDMANN e Georges LEMAÎTRE. Essais de Cosmologie.

Textes choisis, présentés, traduits du russe ou de l’anglais et annotés par Jean-Pierre Luminet et Andrey

Grib. Précédé de L’invention du big bang par Jean-Pierre Luminet. Éditions du Seuil, 1997.NOVELLO, Mario. Do big bang ao Universo eterno. Rio de Janeiro: Jorge Zahar Ed., 2010.TROPP, Eduard A.; FRENKEL, Viktor Ya.; CHERNIN, Artur D. Alexander A. Friedmann: the man who made the

Universe expand. Cambridge: Cambridge University Press, 1993.Na internet: www.saint.petersburg.com

FRIEDMANN1 8 8 8 Nasce Alexander A. Friedmann 1 8 9 1 Grande fome na Rússia

1 8 9 7 Ingressa no Segundo Ginásio de São Petersburgo1 9 0 5 Fim da Guerra Russo-Japonesa: a Rússia é derrotada pelo Japão Revolução de 1905, também chamada o “Ensaio Geral” 1 9 0 6 Ingressa na Universidade de São Petersburgo1 9 1 1 Admitido na pós-graduação em Matemática Casamento com Ekaterina Petrovna Dorofeyeva1 9 1 3 Assume o cargo de físico no Observatório Aerológico de Pavlovsk

Cronologia

Enseada de Botafogo e Pão de Açúcar, vistos do mirante Dona Marta. Rio de Janeiro, década de 1920. ARQUIVO NACIONAL, BRASIL

O PRIMEIRO COSMÓLOGO DA EVOLUÇÃO DO UNIVERSO

Em 1988, o Laboratório Alexander Friedmann da Universidade de São Petersburgo decidiu or-ganizar o First Alexander Friedmann Internatio-nal Seminar on Gravitation and Cosmology em homenagem ao seu centenário de nascimento. Nos últimos anos, graças a uma ação interna-cional liderada principalmente por cientistas da sua cidade natal, um congresso internacional lhe é dedicado a cada dois anos.

1 9 1 4 Início da Grande Guerra Voluntário no Destacamento de Aviação São Petersburgo é renomeada Petrogrado 1 9 1 7 Revolução de Fevereiro: deposição do czar Nicolau II Revolução de Outubro: os Bolcheviques tomam o poder na Rússia. A Rússia se retira da Guerra1 9 1 8 Fim da Grande Guerra

Nomeado professor da Universidade de Perm Início da Guerra Civil na Rússia1 9 2 0 Retorno a Petrogrado Nomeado professor da Universidade de Petrogrado1 9 2 2 Fundada a União das Repúblicas Socialistas Soviéticas Publicação do artigo “Sobre a curvatura do espaço”na revista alemã Zeitschrift fur Physik

1 9 2 3 Fim da Guerra Civil Publicação do livro O Universo como espaço e tempo Casamento com Natalia Yevgenievna Malinina1 9 2 4 Publicação do artigo “Sobre a possibilidade de um universo com curvatura negativa constante” Morte de Lênin, Petrogrado passa a se chamar Leningrado. Em 1991 a cidade volta a denominar-se São Petersburgo1 9 2 5 Nomeado Diretor do Observatório Geofísico Central Ascende em um balão meteorológico No dia 16 de setembro morre em Leningrado

ICRA CBPF

RIA

NOVO

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F R I E D M A N N

1922 , ano da publicação do artigo “Sobre a curvatura do espaço” no qual aparece uma nova solução das equações da teoria da relatividade geral, dando origem a uma cosmologia dinâmica, que se opôs ao modelo estático de Einstein.Ideia seminal cheia de potencialidades na gestação de uma visão aberta do universo e que ainda hoje domina o cenário da cosmologia.1 923 , Friedmann descreve uma curiosa propriedade do seu modelo

em O Universo como espaço e tempo mostrando pela primeira vez uma formulação científi ca da criação do universo caracterizado pela existência de um ponto singular em sua geometria.“Esse tipo de solução das equações da relatividade geral

representa um universo espacialmente homogêneo que se expande desde seu começo, quando o volume é zero até um volume máximo e depois se contrai atingindo novamente a singularidade, isto é, o volume zero, e assim sucessivamente. Esta situação lembra certas concepções mitológicas dos Hindus relativas aos ‘ciclos de existência’; poder-se-ia igualmente falar de uma criação do mundo a partir do nada.”

Eventos >

16

I C R A | C B P F

2010

Iv WoRkSHoP InTeRno do ICRA Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, Rio de Janeiro, dezembro de 2010.

I SyMPoSIuM MARIo novello

on BouCIng ModelS

Mangaratiba, Rio de Janeiro, 26 a 30 de novembro de 2010.

XIvTH BRAzIlIAn SCHool on CoSMology

And gRAvITATIon Mangaratiba, Rio de Janeiro, 30 de agosto a 11 de setembro de 2010.

17

I C R A | C B P F

WoRkSHoP dARk eneRgy SuRvey: dATA

CHAllenge 5 [dC5-dAy] Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, Rio de Janeiro, 8 de abril de 2010.

II WoRkSHoP SogRAS – levAnTAMenTo

de ARCoS gRAvITACIonAIS

CoM o TeleSCóPIo SoAR Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, Rio de Janeiro, 3 de fevereiro de 2010.

Eventos >

18

I C R A | C B P F

XII MARCel gRoSSMAnn MeeTIng

Paris, 12 a 18 de julho de 2009. [Participação brasileira organizada em parceria com o ICRA/CBPF).

ConFeRênCIA InTeRnACIonAl SoBRAl MeeTIng

THe Sun, THe STARS, THe unIveRSe

And geneRAl RelATIvITy. Fortaleza; Sobral, Ceará, 26 a 28 de maio de 2009.

THe dARk eneRgy SuRvey InTeRnATIonAl

CollABoRATIon MeeTIng, Rio de Janeiro, Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, Observatório Nacional, 26 a 29 de maio de 2009.

2009

III WoRkSHoP InTeRno do ICRA Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, Rio de Janeiro, dezembro de 2009.

v WoRkSHoP do dARk eneRgy SuRvey Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, Rio de Janeiro, 10 e 11 de novembro de 2009.

I WoRkSHoP SogRAS – levAnTAMenTo

de ARCoS gRAvITACIonAIS CoM o

TeleSCóPIo SoAR Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, Rio de Janeiro, 10 de agosto de 2009.

v eSColA de CoSMologIA e gRAvITAção Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, Rio de Janeiro, 27 a 31 de julho de 2009.

I C R A | C B P F

19

2008

II WoRkSHoP InTeRno do ICRA Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, Rio de Janeiro, dezembro de 2008.

XIIITH BRAzIlIAn SCHool oF CoSMology

And gRAvITATIon Mangaratiba, Rio de Janeiro, 20 de julho a 2 de agosto de 2008.

II WoRkSHoP do dARk eneRgy SuRvey – BRAzIl

Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, Rio de Janeiro, 27 a 29 de fevereiro de 2008.

Eventos >

Sobral Ceará Brasil

2007AGO

BrasilICRA

Comissão Organizadora

M. Novello

F. J. Amaral Vieira

M. S. Cunha

H. Christiansen

E. F. de Almeida

Dia 9

Conferências

M. NovelloA origem do universo

J. EinsentaedtSobral:o lugar da comprovaçãoda teoria da relatividade na históriada ciência

Seminários

F. J. Amaral Vieira, F. Martins e A.Fernandes Siqueira

Filosofia da Ciência e Cosmologia

E. F. de AlmeidaO porquê da expedição científica àSobral

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�

Dia 8

Abertura com o Governador Cid Gomes

Lançamento do livro O que éCosmologia, de Mario Novello

Centro de Convenções às 19h

Dia 10

Sessões Técnicas

M. NovelloTeoria da pré-gravitação

J.M.SalimImplicações da eletrodinâmica nãolinear em Cosmologia

H. ChristiansenProdução de neutrinos e raios-gamaem altas energias

N. Pinto NetoCosmologia quântica e universoprimordial

M. CampistaLentes gravitacionais

E. GoulartPerturbação do modelo cosmológicode Friedmann

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Informações

Telefones: 85 - 3273367385 - 9981758388 - 36112967

Email: [email protected]

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A

20

I C R A | C B P F

Albert einstein e kurt gödel (à esquerda) conversando em Princeton, 1954.

FOTO

DE LEO

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kurt gödel (1906-1978) nasceu em Brno, áustria, hoje parte da República Tcheca. em 1940, temendo ser alistado no exército nazista, após a anexação da áustria pela Alemanha de Adolf Hitler em 1938, deixou sua terra natal e se mudou para os estados unidos. gödel tornou-se pesquisador da universidade de Princeton e membro do Instituto de estudos Avançados, onde desenvolveu uma grande amizade com o também professor Albert einstein. einstein e gödel discutiam física, matemática, lógica, política e filosofia enquanto caminhavam juntos em direção aos seus gabinetes no Instituto. Foram amigos próximos até a morte de einstein em abril de 1955. A maior contribuição de gödel à ciência foi seu Teorema da Incompletude. Igualmente importantes foram suas análises lógicas sobre o conceito de tempo e suas pesquisas matemáticas sobre a Teoria da Relatividade geral.

I C R A | C B P F

21

2007

THe 2005-2007 SCIenTIFIC RePoRT ICRAneT Pescara, Itália, 27 e 28 de novembro de 2007.

I WoRkSHoP InTeRno do ICRA Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, Rio de Janeiro, 9 a 11 de outubro de 2007.

WoRkSHoP kuRT gödel: logIC And TIMe Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, Rio de Janeiro, 27 a 29 de agosto de 2007.

I ConFeRênCIA de CoSMologIA, RelATIvIdAde

e ASTRoFíSICA, Fortaleza, Sobral, Ceará, 8 a 10 de agosto de 2007.

Iv eSColA de CoSMologIA e gRAvITAção Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, Rio de Janeiro, 16 a 21 de julho de 2007.

I CéSAR lATTeS WoRkSHoP SoBRe RAIoS gAMA

Mangaratiba, Rio de Janeiro, 26 de fevereiro a 3 de março de 2007.

Eventos >

I C R A | C B P F

2006

XIITH BRAzIlIAn SCHool oF CoSMology

And gRAvITATIon Mangaratiba, Rio de Janeiro, 10 a 23 de setembro de 2006.

XI MARCel gRoSSMAnn MeeTIng

on geneRAl RelATIvITy Berlim, Freie Universität Berlin, 23 a 29 de julho de 2006.

2005

o BRASIl e o dARk eneRgy SuRvey:

ConSTRuIndo uMA ConTRIBuIção

BRASIleIRA PARA A novA geRAção

de IMAgeAMenToS de gRAnde

CAMPo eM CoSMologIA Rio de Janeiro, Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, 10 e 11 de novembro de 2005. [Primeira participação brasileira no DES]

I C R A | C B P F

Eventos >

Telescópio Blanco. Cerro

Tololo, Chile

I C R A | C B P F

24

Brazilian School of Cosmology and gravitation - BSCg

A BSCG foi criada em 1978 por iniciativa do Grupo de Cosmologia e Gravitação do CBPF para o desenvolvimento e aprimoramento de físicos e o treinamento especializado – em nível de doutorado e pós-doutorado – de jovens pesquisa-dores, em especial brasileiros e latino-americanos.

Nas primeiras sessões da BSCG a quase totalidade dos alunos consistia de jovens oriundos de universidades e centros de pesquisa brasileiros. A adesão de pesquisadores estrangeiros, principalmente da Argentina, da Colômbia, dos EUA, da França, da Itália, do Peru e da Rússia atingiu um terço do total de participantes.

Os cursos, seminários e sessões de debates constituem um fórum de es-tudo e análise das principais questões da Cosmologia e áreas afins. Ao longo dos anos a BSCG promoveu a integração entre cientistas e estimulou o exame e a divulgação dos trabalhos realizados nos grandes centros de pesquisa in-ternacionais.

Atividades >

I C R A | C B P F

25

I C R A | C B P F

TeMASOs temas tratados nas reuniões da BSCG envolvem praticamente todas as grandes áreas de atuação da Cosmologia. Nas primeiras reuniões foi priorizado o exame da estrutura básica da Teoria da Gravitação e da Astrofísica de objetos compactos. Posteriormente focalizouse o estudo das partículas elementares e o estabelecimento de um cenário padrão da Cosmologia – o termo astropartículas tem sido usado para denotar esta união. Intensos debates sobre os dois cenários alternativos de criação do Universo já foram realizados por meio de seminários e cursos abordando o modelo Big Bang e o modelo do Universo eterno.

Atividades >

CoMITê InTeRnACIonAl dA BSCg

Mario novello > Presidente do Conselho, ICRA/CBPF

Remo Ruffini > Universitá La Sapienza e ICRANet, Itália

edward kolb > University of Chicago e Fermi National Accelerator Laboratory – Fermilab, EUA

edgard elbaz > Université de Lyon, France

Roland Triay > Centre de Physique Théorique – CTP e Université de Marseille, France

Alexander dolgov > Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Itália

vitaly Melnikov > Center of Gravitation and Fundamental Metrology, Rússia

Bahran Mashhoon > University of Missouri, EUA

Santiago esteban Perez Bergliaffa > Universidade Estadual do Rio de Janeiro

FoRMAToA Escola se realiza durante duas semanas a cada dois anos. Os participantes se candidatam por meio de um sistema de aplicação e são selecionados por um comitê local.

A BSCG oferece cursos com duração de uma semana, seminários avançados em tópicos especiais e seção de debate.

26

I C R A | C B P F

26

CuRSoS e PAleSTRAS MInISTRAdoS PeloS CIenTISTAS que PARTICIPARAM dA BSCg deSde o Ano de SuA CRIAção ATé 2012

I BSCg 1978 Gravitation > C. g. de oliveira

Relativistic Cosmology > M. novello

Group theory > M. Maia

Experimental gravitation > H. Heintzmann

Grassmann coordinates in Riemann spaces > C. g. de oliveira

The interaction of neutrino with gravitation > I. damião Soares

Scalar and vector fields in General Relativity > A. F. da F. Teixeira

Cosmic microwave background radiation > R. Aldrovandi

QuasiMaxwellian equations of the gravitational field > M. novello

Observational features of black holes > J. A. Pacheco

Embeddings of spacetime > M. Maia

Mach’s principle > M. gomide

II BSCg 1979 On the road of geometrization of electromagnetism > M. novello

“Strings” in Special and General Relativity > P. A. letelier Sotomayor

Properties of stellar matter > T. kodama

Relativistic Cosmology > M. novello

Introduction to the formulation of unitary field theories > C. g. oliveira

Differential forms and the Dirac equation in curved spacetime > I. damião Soares

Galaxies in the universe > J. l. Sersic

Dynamics of stellar and galaxy clusters > S. J. Codina-landaberry

Spontaneous symmetry breaking and cosmological models > H. Fleming

Some aspects of gauge theory > Prem P. Srivastava

I C R A | C B P F

2727

Gravitational theories > C. g. oliveira

Singularities in cosmological solutions of Einstein’s equations > I. M. khalatnikov e. M. lifshitz

The extragalactic distance scale > J. l. Sérsic

The cosmological distance scale > W. kunkel

Classical gauge and gravitational theories > Ruben Aldrovandi

Presymplectic differential and the DiracBergmann formalism in mechanics with constraints > Paulo Rodrigues

Neutron stars in theory and observation > H. Heintzmann

III BSCg 1982 The large scale structure of the universe > g. Chincarini

The applications of the inverse scattering problem in General Relativity > v. A. Belinski

Pulsars > H. Heintzmann

Solutions of matter in General Relativity > P. S. letelier

Introduction to the formulation of some unitary theories and the gauge theory of the group U (3,1) > C. g. de oliveira

The electromagnetic spectrum of the cosmic background radiation > n. J. Shuch

Gravitational coupling of neutrinos to matter vorticity II: microscopic asymmetries in angularmomentum modes > I. d. Soares

l. C. M. S. Rodrigues

Metric fluctuations: the macroscopic equations of gravity and chaos versus antichaos > M. novello

The angular distribution of the cosmic background radiation > n. J. Shuch

Quantum gravity > B. dewitt

Introduction to super symmetry and supergravitation > P. P. Srivastava

Neutrinos in the universe > R. opher

Atividades >

28

I C R A | C B P F

28

Iv BSCg 1984 Initial value problem of energy > I. Choquet-Bruhat

Formation of large scale in the universe > F. lizhi

Selfconsistent Cosmology: an inflationary alternative to the minkowskian quantum vacuum > e. gunzig

Lectures on semiclassical quantum gravity > M. Castagnino

Five lectures on particle Physics and Cosmology > e. W. kolb

Topics at the interface of particle Physics and Cosmology > d. n. Schramm

Stochastic methods in Cosmology > M. novello

v BSCg 1987 Some notes on the propagation of discontinuities in solutions to the Einstein equations > k. lake

Standard Cosmology > g. F. R. ellis

Nonstandard cosmologies > J. v. narlikar

The program of an Eternal Universe > M. novello

Vacuum in plane and curved spacetime > n. Sanchez

The role of quantum mechanics in the specification of the structure on spacetime > J. Audretsch

Influence of the cosmological background on the mutual interaction of quantum fields > J. Audretsch

Lectures on particle Cosmology > e. W. kolb

Toward a history of Einstein’s theory of gravitation > J. eisenstaedt

Elements of BRST theory > C. Teitelboim

Ao lado original da carta do físico César lattes para Mario novello.“Estou te escrevendo para que fique registrado, preto no branco, embora eu tenha uma só palavra,

o meu apoio, estímulo e desejo de colaborar de maneira efetiva à criação de uma entidade, se possível pessoa jurídica de direito privado, destinada ao estímulo, pesquisa e ensino de

cosmologia e gravitação no Brasil. Acho que é mais conveniente, oportuno e seguro que a entidade seja brasileira, aberta à colaboração de pessoal competente de todos os países.

Com os votos de sucesso (e algum tempo ameno), com abraço César Lattes. Rio 29 de outubro de 1988.”

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29

Atividades >

I C R A | C B P F

3030

vI BSCg 1989 Cosmic strings and the singularity problem > v. Moncrief

Accelerated observes and quantum effects > S. Takagi

Introduction to stochastic quantum theory > F. guerra

Quantum effects in Cosmology > l. P. grishchuck

Quantum field theory in curved spaces > I. g. Moss

Minisuperspaces > M. P. Ryan Jr.

General Relativity and FierzLanczos variables > M. novello

Quantum field theory in Eternal Universe > n. deruelle

vII BSCg 1993 Elementary particles in Cosmology > A. dolgov

Quantum field theory in curved spacetime > l. Ford

Multidimensional classical and quantum Cosmology and gravitation: exact solutions and variations of constants > v. n. Melnikov

Nonlocal electrodynamics > B. Mashhoon

Theoretical Cosmology > M. novello

Perturbations in the expanding universe > S. gottlöber

Observing the universe > B. Jones

Generalized quantizations of gauge theories > I. Tuytin

Quantum effects in Cosmology > l. P. grishchuck

vIII BSCg 1995 Modern Cosmology and structure formation > R. H. Brandenberger

Particle Physics and Cosmology > J. ellis

Quantum Cosmology > n. Pinto neto

Formation of large scale structure of the universe > v. n. lukash

Dynamics of Inhomogeneous models near a singularity in classical and quantum Cosmology > A. A. kirillov

I C R A | C B P F

3131

Minimal closed set of observables in the theory of cosmological perturbations > M. novello

Earth as a low frequency gravitational wave detector > v. n. Rudenko

Classical solutions in multidimensional Cosmology > v. n. Melnikov

IX BSCg 1998 Cosmology with the cosmic microwave background radiation (CMBR) > g. Smoot

Black holes: classical properties, thermodynamics and heuristic quantization > J. d. Bekenstein

Physics and Astrophysics of black holes and physics of time machines > I. d. novikov

Homogeneity and fractality > l. Amendola

Physics of the universe > J. villumsen

Lightfront quantized field theory > P. P. Srivastava

Field theory of gravity > M. novello

Aspects of black hole entropy > W. Israel

Cosmological applications of QFT in curved spacetime > v. M. Mostepanenko

From quantum to stochastic Cosmology > A. Starobinski

X BSCg 2002 Methodology of observational Cosmology > J. g. Bartlett

New perspectives in Physics and Astrophysics from the theoretical understanding of gammaray bursts > R. Ruffini C. l. Bianco P. Chardonnet F. Fraschetti l. vitagliano M. S. Xue

Chaotic phenomena in Astrophysics and Cosmology > v. g. gurzadyan

String and mtheory Cosmology > e. J. Copeland

Canonical quantization of General Relativity: the last 18 years in a nutshell > J. Pullin

Atividades >

32

I C R A | C B P F

32

The strongcoupling expansion and the singularities of the perturbative expansion, > n. F. Svaiter

Space and spacetime > M. lachièze-Rey

Pbranes, extra dimensions, and their observational windows > v. n. Melnikov

Experimental status of corrections to newtonian gravity inspired by the extra dimensional Physics > v. M. Mostepaneko

Variable cosmological term > I. dymnikova

Cosmology from topological defects > A. gangui

On the possible role of massive neutrinos in cosmological structure formation > M. lattanzi R. Ruffini g. vereshchagin

Effective geometry > M. novello S. e. Perez Bergliaffa

XI BSCg 2004 Lectures on astroparticle Physics > g. Sigl

The blackholic energy: long and short gammaray bursts > R. Ruffini M. g. Bernardini C. l. Bianco P. Chardonnet F. Fraschetti v. gurzadyan l. vitagliano M. S. Xue

Gravitational waves – concepts, sources, signals and detection > A. lee, e. Howell d. Coward d. Blair

Dark energy > v. Sahni

A brief introduction to cosmic topology > M. J. Rebouças

Braneworlds > R. durrer

Phenomenological quantum gravity > kimberly J. Mangueijo

Laser interferometer gravitational wave detectors – the challenges > l. Ju C. zhao

Evolution of perturbations in bouncing cosmological models > n. Pinto neto

I C R A | C B P F

3333

Local effects of Cosmology > M. lachièze-Rey

Functions on the sphere and multipole > M. lachièze-Rey

Nonlinear electrodynamics in Cosmology > M. novello S. e. Perez Bergliaffa

XII BSCg 2006 Cosmology and Physics beyond the standard model > A. d. dolgov

Cosmic inflation > v. Mukhanov

The blackholic energy and the canonical gammaray burst > R. Ruffini M. g. Bernardini C. l. Bianco l. Caito P.Chardonnet M. g. dainotti F. Fraschetti R. guida M. S. Xue

An introduction to quantum field theory in De Sitter spacetime > J. P. gazeau

Quantum fields in black hole spacetime and in accelerated systems > v. A. Belinski

Singularities and quantum gravity > M. Bojowald

Power spectra of black holes (BH) and neutron stars (NS) as a probe of hydrodynamical structure of the source: diffusion theory and its application to xray observations of NS and BH sources > l. Titarchuk n. Shaposhnikov v. Arefiev

Euler – Poisson – Newton approach in Cosmology > R. Triay H. H. Fliche

Backreaction issues in relativistic Cosmology and the dark energy debate > T. Buchert

Some implication of the cosmological constant to fundamental Physics > R. Aldrovandi J. P. Beltrán Almeida J. g. Pereira

Particles and fields on De Sitter Universe > u. Moschella

Multidimensional gravitational models: fluxbrane and sbrane solutions with polynomials > v. d. Ivashchuk v. n. Melnikov

Atividades >

34

I C R A | C B P F

34

XIII BSCg 2008 Loop quantum gravity > A. Perez

Dark energy > A. Starobinsky

Cosmological approaches to Cosmology > J. narlikar

The phenomenology of large scale structures > R. Sheth

Quantum field theory in curved spacetime > u. Moschella

EinsteinMaxwell solutions > v. Belinski

CMB Physics > A. Challinor T.villela

Host galaxies of AGN > A. Treves

On the dark energy equation of state > J. Alcaniz

Bouncing Cosmology > M. novello

Did we already observe small mass black holes in the galactic center? P.Chardonnet

Gammaray bursts > R. Ruffini

Nonsingular models in diverse dimensions > v. n. Melnikov

Critical thoughts on Cosmology / Astrobiology > W. kundt

XIv BSCg 2010 Philosophical problems of spacetime theories > g. Romero

Introduction to string theory > n. Berkovits

Mechanisms to generate mass > M. novello

An overview of f(R) theories > S. Bergliaffa

Bouncing Cosmology, quantum theory and observation > n. Pinto neto

Astrophysical evidences of black holes > F. Mirabel

Categories as a road to fundamental Physics > M. lachieze-Rey

Black holes cannot blow jets > W. kundt

Cosmological singularity > v. Belinski

Multipolar solutions > H. quevedo

Inhomogeneous Cosmology > C. Hellaby

Nonlocal gravity > B. Mashhoon

Theoretical aspects of black holes > A. Helfer

I C R A | C B P F

3535

Xv BSCg 2012 Cosmological perturbations theory in inflation and bouncing models > P. Peter

Evolution equations, the initial boundary value problem with applications to General Relativity > o. Reula

Relativistic kinetic theory and its applications in Astrophysics and Cosmology > g. vereshchagin

Cosmic structure, averaging and dark energy > d. Wiltshire

CMB anisotropies in the Planck era > F. Bouchet

Exploring the universe with the cosmic microwave background: from the blackbody spectrum to secondary anisotropies > A. Wuensche

Nonlinear dynamics and associated metrics > M. novello

The ontology of General Relativity > g. Romero

Scalar perturbations in quantum Cosmology > F. Falciano

Quantum mechanism and Cosmology > n. P. neto

Tests of relativistic gravity in space: history, recent progress and future directions > Slava g. Turyshev

Anorganic machines of the universe > W. kundt

Atividades >

I C R A | C B P F

36

Programa Mínimo de Cosmologia para as universidades brasileiras

A Cosmologia se desenvolve por meio da aplica-ção do conhecimento das leis físicas no univer-so e é a área de conhecimento que, na prática, constitui o domínio mais amplo para que se tes-te a eficácia e a coerência dessas leis. Assim, as interfaces da Cosmologia com outras grandes áreas da Física têm se ampliado e aprofundado crescentemente nas últimas décadas.

o PMC – Programa Mínimo de Cosmologia foi criado pelo Instituto de Cosmologia, Relatividade e Astrofísica com o propósito de acompanhar o grande desenvolvimento da Cosmologia e da mo-derna teoria da gravitação, permitindo aos es-tudantes de Física entender os fundamentos da nova cosmovisão, e consequentemente desper-tar novas vocações para esses campos.

esse programa vem sendo executado pelo ICRA em parceria com várias universidades brasileiras por meio de um curso básico de 12 semanas, ministrado por pesquisadores de uni-versidades federais e estaduais e de institutos

de pesquisa do Ministério da Ciência Tecnologia e Inovação.

um convênio entre o ICRA e a Pró-reitoria de Pes quisa da universidade Federal do Rio gran-de do Sul (uFRgS) inaugurou em 2005 o PMC. o suces so desse primeiro convênio levou várias universidades brasileiras a solicitar a coopera-ção do ICRA para realizar o PMC em seus depar-tamentos de Física. o PMC já foi realizado nas seguintes instituições:

universidade do norte Fluminense – uenF / Centro Federal de educação Tecnoló gica – CeFeT. Campos dos goytacazes, Rio de Janeiro (RJ) > 2006

universidade estadual do Ceará – ueCe, Fortaleza (Ce) > 2007/2008

universidade Federal do Amazonas – uFAM, Manaus (AM) > 2009

universidade Federal do Paraná – uFPR, Curitiba (PR) > 2012

I C R A | C B P F

37

Publicado eM 2010, o livro Programa Mínimo de Cos-

mologia organizado pelos professores Mario novello,

nelson Pinto neto e Santiago esteban Perez Bergliaffa

apresenta os objetivos, os métodos, os formalismos ma-

temáticos, bem como os problemas e os temas de pes-

quisa mais representativos da Cosmologia, gravitação

e Astrofísica, fornecendo os conhecimentos necessários

para uma boa compreensão do estado atual da área.

esses conhecimentos básicos foram unificados em um

só volume cujo objetivo é servir de introdução e referência

para estudantes de graduação e pós-graduação de todas

as áreas da Física.

A publicação reúne os seguintes textos: Teoria da gra-

vitação [vitorio de lorenci], Cosmologia I: Fenomenologia

[Martin Makler], Introdução à Cosmologia [Mario novello],

Termodinâmica em Relatividade geral [J. M. Salim], Física

de objetos Compactos [Herman J. Mosquera Cuesta],

Buracos negros [Santiago esteban Perez Bergliaffa],

Astrofísica de ondas gravitacionais [Herman J. Mosquera

Cuesta], Astropartículas I [Sergio e. Jorás], Astropartículas

II [Júlio C. Fabris], gravitação e

Cosmologia quânticas [nelson

Pinto neto], Panorama breve da

Cosmologia Contemporânea [luiz

Alberto oliveira], Teoria da Relati-

vidade especial [Renato klippert]

e geometria diferencial [nelson

Pinto neto].

os mesmos autores estão or-

ganizando um segundo volume do

Programa Mínimo de Cosmologia,

o PMC II, contendo exercícios.

Sua publicação está prevista para

março de 2013.

PROGRAMA DO CURSO n o PMC oferece os seguintes cursos:

n Teoria da gravitação

n Cosmologia I – Fenomenologia

n Introdução à Cosmologia

n Termodinâmica em Relatividade geral

n Física de objetos Compactos

n Buracos negros

n Astrofísica de ondas gravitacionais

n Astropartículas I

n Astropartículas II

n gravitação e Cosmologia quânticas

n Panorama breve da Cosmologia Contemporânea

n Teoria da Relatividade especial

n geometria diferencial

Atividades >

Produção científicaO grupo publicou cerca de 80 artigos originais nos seguintes periódicos inter nacionais: Physics Report, Physical Review, Classical and Quantum Gravity, International Journal of Modern Physics, Physics Letters, Gravity and Cos mo logy, Europhysics Letters, Journal of Cosmology and Astroparticle, Journal of Physics, Astronomy and Astrophysics, Astrophysical Journal, Foundation of Physics.

A listagem completa dos artigos pode ser obtida no sítio [inspirehep.net] e por meio do Currículo Lattes dos integrantes do ICRA:

Mario Novello > http://lattes.Cnpq.Br/5205000061462210

NelsoN PiNto Neto > http://lattes.Cnpq.Br/6196081550581346

Jose MartiNs saliM > http://lattes.Cnpq.Br/5341090267791789

NaMi fux svaiter > http://lattes.Cnpq.Br/4315802970239162

luiz alberto oliveira > http://lattes.Cnpq.Br/0154832722772626

MartiN Makler > http://lattes.Cnpq.Br/6567844719949395

feliPe tovar falciaNo > http://lattes.Cnpq.Br/7214193952056222

Além de publicar em anais de congressos internacionais o ICRA produziu os seguintes livros técnicos.

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2005 | 2012

título publicação/instituição data autores

Programa Mínimo de Cosmologia ICRA/Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas/Ministério da Ciência e Tecnologia 2010

Mario Novello, Nelson Pinto Neto, Santiago Perez Bergliaffa (editores)

Teorias e interpretações da Mecânica quântica São Paulo: Editora Livraria da Física Rio de Janeiro: Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas 2010 Nelson Pinto Neto

Eletrodinâmica não linear: causalidade e efeitos cosmológicos

São Paulo: Editora Livraria da Física Rio de Janeiro: Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas 2010 Mario Novello e Érico

Goulart

Cosmologia São Paulo: Editora Livraria da Física Rio de Janeiro: Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas 2010 Mario Novello

38

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Workshops O ICRA organiza workshops periodicamente de duração variável de dois até 10 dias, com foco nas áreas de atuação do grupo.

WorkshoP artificial black holes organizado em colaboração com cientistas da Nova Zelândia, Estados Unidos e Rússia, reuniu pela primeira vez pesquisadores de três áreas da Física que investigam processos bastante semelhantes aos que ocorrem nos Buracos Negros gravitacionais, a saber: propagação do som em meios não lineares, eletrodinâmica não linear e fenômenos associados ao hélio líquido. A possibilidade de produzir e controlar em laboratórios terrestres, fenômenos que exibem algumas das ca racterísticas dos Buracos Negros possui grande interesse, dada a impossibilidade operacional de obter diretamente informações sobre o comportamento da matéria em campos gravitacionais intensos e dos próprios objetos gravitacionalmente colapsados.

WorkshoP traNsPlaNckiaN Physics examinou as origens das flutuações primor diais que teriam atuado como sementes das atuais configurações materiais ob servadas no Universo sob forma de galáxias e aglomerados de galáxias. A possibilidade de tratar fenômenos gravitacionais como processos de natureza quântica levam, inevitavelmente, ao exame de dimensões reduzidas ao extremo, envolvendo energias fantasticamente grandes.

WorkshoP dark eNergy survey reuniu físicos e astrônomos envolvidos na participação brasileira no projeto de Cosmologia Observacional.

WorkshoP de gravitação e cosMologia envolveu cientistas do Instituto de Física Teórica de São Paulo, da Universidade Federal do Espírito Santo e do ICRA e se concentrou em questões atuais da Cosmologia, em particular, dos cenários que envolvem o Universo acelerado.

WorkshoP iNterNo reúne anualmente, desde 2007, todos os pesquisadores do ICRA que apresentam suas atividades e o desenvolvimento de suas pesquisas por meio de seminários, que visam à circulação de informações e a interatividade de seus membros.

Atividades >

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I C R A | C B P F

Divulgação Científica >

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ARTIGoS EM PERIódICoS dE dIvuLGAção CIENTíFICA

título periódicos data autorBóson de Higgs e a massa de todos os corpos Scientific American Brasil set. 2012 Mario Novello

Higgs na berlinda. Físico brasileiro diz que descoberta não explica mistério da massa e defende teoria diferente o Globo 6 jul. 2012 Mario Novello

A refundação da Física Scientific American Brasil jun. 2012 Mario Novello

o Mistério Intrigante da origem da Massa Scientific American Brasil, no 110 jul. 2011 Mario Novello

um giro pela Astronomia moderna – das Galáxias ao universo Ciência Hoje das Crianças, no 203 01 jul. 2009 Martin Makler

Aventuras na Cosmologia Ciência Hoje, no 20 2009 Nelson Pinto Neto

o universo visto pelas Lentes Gravitacionais Ciência Hoje 01 out. 2009 Martin Makler

universo oscilante e a Cosmologia no Brasil Scientific American Brasil, Edição Especial, de que é feito o universo?, no 34 2009 Mario Novello

o presente do futuro Revista Nosso Caminho, no 4 abr. 2009 Luiz Alberto oliveira

o grande equívoco Resenha do livro Big Bang de Simon Singh, Ciência Hoje 01 nov. 2007 Martin Makler

o que dizem as principais teorias sobre a variação na quantidade de matéria do universo? Ciência Hoje 01 jun. 2007 Martin Makler

A refundação da Física pela CosmologiaIHu on-LIne revista do Instituto Humanitas unisinos (IHu), universidade do vale do Rio dos Sinos – unisinos, ano 6 no 178

02 maio 2006 Mario Novello

Retrato do universo quando jovem – Parte 2 Ciência Hoje 01 maio 2006 Martin Makler

o que é Cosmologia? Revista Humanidades, Editora universidade de Brasília, no. 51 maio 2005 Mario Novello

os pesquisadores do ICRA realizam diversas atividades relacionadas à divulgação científica voltadas para o público, em geral, nas áreas de Cosmologia, Astronomia, História e Filosofia da Ciência. Abaixo selecionamos algumas dessas atividades realizadas no período de 2005 a 2012.

Atividades >

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MATÉRIAS NA IMPRENSA


Antes de tudo, o nada o Estado de S. Paulo, Aliás 17 set. 2006 Fred Melo Paiva

Brasileiro faz maior contagem do universo Folha de S. Paulo, Folha Ciência 20 abr. 2005 Salvador Nogueira

uma nova revolução está em marcha? o Globo 18 maio 2005 Ana Lúcia Azevedo

ENTREvISTAS

título publicação/instituição data entrevistados

Exposição humandade 2012 Rio de Janeiro, Forte de Copacabana. www.humanidade2012.net 11 a 22 jun. 2012 Luiz Alberto oliveira

Mario Novello

os avanços nas pesquisas sobre o espaço videoreportagem, Globo Ciência dez. 2011 Martin Makler

Episódio sobre Relatividade Entrevista programa Globo Ciência 12 jul. 2010 Martin Makler

A Ciência que eu Faço, Semana Nacional de Ciência e Tecnologia www.youtube.com 19 a 25 out. 2009 Mario Novello

Programa Roda viva. Tv Cultura http://www.rodaviva.fapesp.br/matéria/353/entrevistados/mario_novelo_2006.htm set. 2006 Mario Novello

Mario Novello e Luiz Alberto oliveira, Conversas sobre Filosofia e Física, Inventário do Tempo, Espaço Tom Jobim, Rio de Janeiro, 7 de julho de 2009

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CoNFERêNCIAS, PALESTRAS E MESAS-REdoNdAS

título evento/local data palestrantesCriação do universo e a partícula de deus MIdRASH Centro Cultural, Rio de Janeiro 8 ago. 2012 Mario Novello

Cosmologia – do Big Bang ao universo eternoEncontro Regional de Ciências do Núcleo de Pesquisa de Ciências (NuPESC), Fundação Técnico Educacional Souza Marques

31 jul. 2012 Mario Novello

Sobre repouso, inércia e estabilidade Ciclo de palestras Mutações – elogio da preguiça, Artepensamento (uFBa, Salvador) SESC Paço da Liberdade, Curitiba

2012 Luiz Alberto oliveira

o dia de amanhã Capela das Humanidades, Exposição Humanidades 2012, Rio de Janeiro 2012 Luiz Alberto oliveira

o que é a matéria escura?Ciclo de palestras Fique por dentro, Laboratório Nacional de Ciência da Computação [LNCC], Petrópolis (RJ)

14 jun. 2011 Martin Makler

os desafios da Cosmologia do século XXI Atividades de Ciência e Tecnologia, olhe para o Céu, universidade de Brasília [unB], Brasília (dF) 19 ago. 2010 Martin Makler

do Big Bang ao universo eterno Centro Cultural da uNISuAM, Rio de Janeiro 8 jun. 2010 Mario Novello

Questões fundamentais da Cosmologia Instituto Tecnológico da Aeronáutica, São José dos Campos (SP) 2 jun. 2010 Mario Novello

o enigma do tempo Tempo – Festival das Artes / 1º tempo, http://tempofestival.com.br/instantaneo/tag/palestra/ 19 dez. 2009 Mario Novello

Conversas sobre Filosofia e Física Inventário do Tempo, Espaço Tom Jobim, Rio de Janeiro 7 jul. 2009 Mario Novello

Luiz Alberto oliveira

universo visto através de lentes gravitacionais Convite à Física, Instituto de Física da universidade de São Paulo [uSP] 15 abr. 2009 Martin Makler

A Cosmologia do século XX

Reunião Regional da Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência (SBPC) na Baixada Fluminense. Educação e ciência para o desenvolvimento sustentável da Baixada Fluminense , Teatro SESC, Nova Iguaçú

8 maio 2008 Mario Novello

Tempo: uma ilusão ainda que persistente vII Escola do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas [CBPF], Rio de Janeiro 2008 Luiz Alberto oliveira

de onde vem, para onde vai e de que é feito o universo?

Instituto de Ciências Exatas/ universidade Federal de Juiz de Fora (uFJF), Semana da Física

20 a 24 out. 2008 Nelson Pinto Neto

de onde viemos, para onde vamos Programa Tome Ciência dez. 2008 Martin Makler

A ciência explicada aos pedestresCiclo de palestras Ecos da Ciência, Escola de Comunicação da universidade Federal do Rio de Janeiro [uFRJ]


Cosmologia 10º Encontro Nacional de Astronomia, Planetário da Cidade do Rio de Janeiro 17 nov. 2007 Martin Makler

Atividades >

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CoNFERêNCIAS, PALESTRAS E MESAS-REdoNdAS

título evento/local data palestrantes

Lado escuro do universo Astronomia para poetas II, Casa da Ciência/universidade Federal do Rio de Janeiro (uFRJ) 10 out. 2006 Martin Makler

Fayga ostrower: visões paralelas de espaço e tempo na arte e na ciência

Simpósio Ciência Arte 2006, Fundação oswaldo Cruz, Rio de Janeiro 2006 Luiz Alberto oliveira

A física 100 anos depois da revolução de Einstein Programa Tome Ciência ago. 2005 Martin Makler

da história das concepções do universo à história do universo segundo nossas concepções

Ciclo Astronomia no verão vIII, observatório Nacional, Rio de Janeiro 19 jul. 2005 Martin Makler

universo magnético cíclico universidade Federal do Pará (uFPA), Belém 2009 Aline Nogueira

da Astronomia à Cosmologia Colégio Naval, Angra dos Reis 22 abr. 2012 Eduardo Bittencourt

universos possíveisIv Encontro Internacional de Astronomia e Astronáutica, Instituto Federal Fluminense (IFF), Campos de Goytacazes (RJ)

abr. 2011 Josephine Rua

LIvRoS, CAPíTuLoS dE LIvRoS E PERIódICoS


Qualcosa anziché il nulla. La rivoluzione del pensiero cosmológico

Torino; Milan: Editora Einaudi [Tradução para o italiano do livro o que é Cosmologia? Editora Zahar, 2006]

2011 Mario Novello

do Big Bang ao universo eterno Rio de Janeiro: Jorge Zahar Ed. 2010 Mario Novello

Revista eletrônica Cosmos e Contexto de Cosmologia e Cultura Icra/CBPF/MCTI dez. 2011

Mario Novello, Eduardo Bittencourt, Grasiele Santos, Josephine Rua e Maria Borba (editores)

Sobre repouso, inércia e estabilidade IN: Mutações – Elogio à PreguiçaEd. SESC-SP, São Paulo, 421-452 2012 Luiz Alberto oliveira

CiberCentauros: sobre a possível hibridização entre homens e máquinas

IN: uma sociedade pós-humana? Possibilidades e limites das nanotecnologias Editora unisinos, p. 101-121.


A Literatura Natural – Imagens contemporâneas da natureza

IN: Ciência em foco.Rio de Janeiro: MAST/ Garamond/FAPERJ 2008 Luiz Alberto oliveira

o que é Cosmologia? A revolução do pensamento cosmológico Rio de Janeiro: Jorge Zahar Ed. 2006 Mario Novello

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46 8cosmos&contexto

Fevereiro de 1600. Campo de Fiori, Roma. Giordano Bruno é queimado em praça pública por não ter acei tado o dogma institucionalizado pe lo sistema de poder vigente.trinta anos depois, Galileu Galilei abjurando sua crença diante do tribunal do santo Ofício escapou de ter a mesma sorte.Giordano Bruno foi um dos primeiros a defender a ideia de que o Universo é eterno na obra De l’infinito, universo e mondi (1548).WWW.COSMOSECONTEXTO.ORG.BR

REVISTA ELETRÔNICA DE COSMOLOGIA E CULTURA

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IMPRESSoS

título publicação data patrocinadorFriedmann: o homem que expandiu o universo (1888-1925).

Folder de divulgação do evento Friedmann Seminar in Rio

30 maio - 3 jun. 2011 ICRA / CBPF / MCTI

Cosmologia do século XX. de 1915 ao século XXI Pôster sobre a história da Cosmologia ICRA / CBPF / MCTI

30 anos - Escola Brasileira de Cosmologia e Gravitação Catálogo comemorativo bilíngue ICRA / CBPF / MCTI

ICRA – Brasil. Cosmologia, Relatividade e AstrofísicaFolder de divulgação das atividades científicas do Instituto de Cosmologia, Relatividade e Astrofísica (ICRA)

ICRA / CBPF / MCTI

I Conferência de Cosmologia, Relatividade e Astrofísica de Sobral

Postal de divulgação [Mica], Sobral (CE)8 a 10 ago. 2007

ICRA / CBPF / MCTI

Revista eletrônica Cosmos e Contexto de Cosmologia e Cultura

Postal de divulgação [Mica] 15 dez. 2011 ICRA / CBPF / MCTI

Atividades >

EXPoSIçõES E FEIRAS dE CIêNCIAS

evento local data monitoresXXvIIth International Astronomical union (IAu) General Assembly Rio de Janeiro (RJ) 3 a 14 ago. 2011 Mariana Penna Lima

Astronomia na Cinelândia Cinelândia, Rio de Janeiro (RJ) 4 a 8 ago. 2009Grasiele Santos sob a coordenação do professor Martin Makler

60a Reunião Anual da Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência (SBPC)

universidade Estadual de Campinas (uNICAMP), Campinas (SP) 13 a 18 jul. 2008 Marcela Campista

II Feira da FAPERJ, Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia

Centro Cultural da Ação da Cidadania (CCAC), duque de Caxias (RJ) 29 a 30 jun. 2009 Mariana Penna Lima

Exposição do Laboratório didático do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas[LABdId/CBPF] sob a coordenação do professor Martin Makler, Semana de Ciência & Tecnologia

Rio de Janeiro (RJ) out. 2012, 2011, 2010, 2009, 2008, 2007, 2006

Aline Nogueira Araújo,Clécio de Bom, Cristofher Zuñiga vargas, Gabriel Caminha, Habib Montoya, Eduardo Bittencourt, Josephine Rua, Felipe Poulis, Grasiele Santos, Mariana Penna Lima, Sandro vitenti, Marcela Campista

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em 2015 o Instituto de Cosmologia, Relatividade e Astrofísica (ICRA/CBPF) será a sede de uma conferência internacional para comemorar o centenário da obra mais fundamental de Albert einstein: a Relatividade geral (Rg), uma teoria da gravitação que modificou profundamente a formulação anterior de newton. na ocasião será examinado seu legado, seu enorme sucesso e seu método de exame de processos extraordinários no universo, se-jam eles localizados, como no caso dos buracos negros, ou em grande escala em dimensões cósmicas. Iremos também promo-ver um balanço crítico envolvendo algumas de suas dificuldades e analisar propostas alternativas que têm sido examinadas desde sua criação em 1915. Além das atividades de pesquisa avançada que serão realizadas por meio de workshops e conferências in-ternacionais, haverá atividades de divulgação para o público, em geral, em todo o Brasil.

GR 100 >

Evento comemorativo dos 100 anos da Teoria da Relatividade Geral

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Atividades >

depois de 100 anos de seu estabelecimento, é compreensível o crescimento de críticas que a Rg tem recebido nos últimos tempos, vindo de diversas áreas. Como a gravitação é uma força bastante fraca (por comparação com as demais forças da natureza, isto é, o eletromagnetismo e as forças nucleares) po-demos entender porque os mais importantes testes que determinam suas propriedades são obtidos por observações realizadas no espaço, até mesmo para além do sistema solar.

quatro das principais críticas à Rg estão, com efeito, no território da Astrofísica e da Cosmologia, a saber:

Singularidade

Matéria escura

energia escura

quantização

Foi o próprio einstein quem limitou o alcance da aplicação da Rg ao afirmar que nas regiões onde o campo gravitacional é extraordinariamente elevado, incapaz de ser descrito por uma função regular per-mitindo assim o aparecimento de uma singularidade, as equações da Rg devem ser alteradas. A matéria

escura e a energia escura são propriedades hipotéti-cas da substância do mundo, criadas para contornar dificuldades observacionais que a teoria de einstein exibe. quanto à questão de quantização do campo gravitacional, a crítica é um pouco menos consis-tente, posto que ela repousa sobre uma hipótese (isto é, todo campo da física deve ser quantizado) que não possui suporte observacional.

Há várias propostas para alterar a Rg associadas a diferentes áreas da física, desde a microfísica de altas energias (pretendendo considerar a gravitação como uma teoria quantizável); a física da matéria condensada via modelos análogos (na qual a gravi-tação seria o resultado macroscópico de forças de outra natureza em nível microscópico); alterações na dinâmica da Rg (através de teorias envolvendo modos de propagação diferentes como as do tipo f(R)) e outras.

Particular atenção merece a recente teoria esca-lar geométrica apresentada em agosto de 2012 na Xv Brazilian School of Cosmology and gravitation (BSCg), em Mangaratiba.

Antes, e para entendermos seu contexto, uma breve história. no final da primeira década do século passado, ficou claro para vários cientistas (como nordstrom, einstein, grossmann e outros) que a teoria da gravitação newtoniana deveria sofrer uma profunda modificação. do ponto de vista formal isso apareceu como consequência

GR 100 >

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natural da impossibilidade de conciliar a gravitação newtoniana com a Relatividade especial de 1905, graças, em particular, à propriedade postulada na formulação newtoniana segundo a qual a força gravitacional ocorreria instantaneamente, em contradição com um dos preceitos da Relatividade especial, que afirma não existir propagação com velocidade maior do que a da luz.

os cientistas começaram então a procurar por uma nova teoria da gravitação que fosse a versão relativista da formulação newtoniana sendo então levados a descrever o campo gravitacional como um campo escalar, isto é, por via de uma só função (semelhante, nesse aspecto, à versão newtoniana), adaptada à nova estrutura espaço-temporal que a Relatividade especial estabelecera em 1905 e que substituiria o espaço absoluto e o tempo absoluto.

não cabe aqui entrar em detalhes sobre a pro-posta que vários cientistas e einstein perseguiram em 1913. Mas cabe registrar que einstein iria

abandoná-la antes de 1915 em nome de sua Teoria da Relatividade geral, trocando uma única função escalar pelas 10 variáveis necessárias para carac-terizar a métrica do espaço-tempo. Recentemente mostrou-se que a razão apresentada por einstein para o abandono da teoria escalar, por considerá-la internamente inconsistente, estava errada.

um reexame recente da proposta original da teoria escalar apontou as falhas na argumentação de einstein, mostrando como é possível efetiva-mente construir uma teoria métrica da gravitação usando somente um campo escalar.

As perspectivas da nova teoria da gravitação são grandes, desde que todas suas consequências se mostrem compatíveis com as observações. de qual-quer modo, podemos esperar grandes mudanças em particular no tocante à descrição do comporta-mento do universo em grande escala. Isso se deve ao fato bem conhecido de que toda nova teoria da gravitação produz uma nova Cosmologia.

Atividades >

Ao lado, ilustração demonstrando a Teoria da Relatividade geral de A. einstein através da medida do comprimento de onda de um raio

luminoso pela observação de um eclipse em 29 de maio de 1919. dois grupos de astrônomos enviados à cidade de Sobral, no Ceará, e à Ilha de Príncipe, na áfrica ocidental, fotografaram estrelas durante o eclipse e

comprovaram que a luz emitida por elas sofria um desvio ao passar pelo Sol. Ao demonstrarem o desvio dos raios luminosos, provou-se que

a luz sofre a ação gravitacional devido à curvatura do espaço-tempo causada por corpos físicos dotados de grandes massas, como o Sol.

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Linhas de Pesquisa >

origem do universo: singularidade ou boucing?

Uma das mais fantásticas descobertas do século XX foi a de que o Universo está em expansão. A união de observações astronômicas envolvendo sistemas para além de nossa galáxia, com argumentos teóricos sustentados por uma teoria da gravitação descrita através da Teoria da Relatividade Geral, permitiram construir uma imagem dinâmica do nosso Universo. Neste cenário, parece não haver dúvida de que vivemos em um Universo que possui um movimento de expansão.

Isso quer dizer que seu volume foi menor no passado e, quanto mais fundo penetrarmos neste passado, mais condensado ele aparece.

Neste ponto surge a questão mais fundamental que os cientistas já se colocaram: Teve o Universo um começo singular, naquele ponto de condensação máxima, que a extrapolação de nossas observações permite realizar, onde as quantidades físicas são todas infinitas nos incapacitando de descrever racionalmente o que ocorreu ali? Ou ele teria tido outro comportamento no passado remoto, colapsando de um grande volume até um valor de volume mínimo, diferente de zero, e então passando à fase atual de expansão?

Dito de outro modo: O Universo teve um começo singular há uns poucos bilhões de anos ou ele é eterno? E se existiu aquele período anterior de contração, qual teria sido a origem deste colapso? E o que teria ocasionado a inversão (bouncing) para a atual fase de expansão que observamos?

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Pesquisa >

energia escura

A Cosmologia moderna começou na segunda década do século XX a partir de uma resposta inesperada dada por Einstein à seguinte questão: ao procurar gerar uma descrição global do Universo, aplicando a Física convencional, local, estabelecida em nossa vizinhança, extrapolando o território de sua validade para além do que a observação garante, estaremos sendo imprudentes? Estaremos certamente dentro da tradição científica, fazendo aquilo que convencionalmente tem sido feito pelos cientistas, isto é, extrapolar resultados para além do limite seguro de sua comprovação experimental até o momento em que nos deparemos com alguma contradição ou resultado novo que exija alguma mudança formal naquela descrição. Podemos proceder assim ao tratarmos do Universo? Ou é preciso introduzir algo mais para construirmos uma descrição do Universo? Precisamos de alguma hipótese adicional que não esteja contida na Física? Devemos introduzir alguma propriedade que só tenha significado global, isto é, quando aplicada ao universo inteiro e que não induza nenhum fenômeno observável, nenhuma alteração sensível localmente? Einstein responde sim a estas questões e introduz a noção de constante cosmológica, com o caráter de uma força gravitacional repulsiva.

Em 1998, observações de supernovas distantes apresentaram evidências observacionais que podem ser interpretadas como se o Universo estivesse em expansão acelerada. Isso implica, dentro da Teoria da Relatividade Geral, que devem existir pressões negativas dominando a evolução dinâmica do Universo. Como consequência, a constante cosmológica que Einstein introduzira para poder realizar seu modelo cosmológico readquiriu um importante papel. Além desta constante, outras formas pouco usuais da matéria têm sido estudadas como responsáveis pela produção destas pressões negativas. Cunhouse o termo genérico energia escura para caracterizar estas diferentes formas de energia não convencionais de altas pressões negativas. Os candidatos a esta estranha propriedade da matéria são vários: fluidos com equações de estado exóticas; campos eletromagnéticos não lineares; modificações da equação da Relatividade Geral, para citar somente algumas propostas.

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é possível construir um buraco negro em laboratório?

A Teoria da Relatividade Geral permite interpretar fenômenos gravitacionais como modificações da geometria do espaçotempo. Isso foi possível graças à universalidade desta força: tudo que existe sente a ação da força gravitacional. Essa propriedade pode ser usada para definir o que chamamos de existir. Podemos até mesmo sintetizar esta abrangência completa, afirmando: “caio, logo existo”.

Esta ação acontece da mesma forma para qualquer tipo de matéria. Por isso, uma maçã ou uma macieira caem da mesma maneira em um dado campo gravitacional. Devemos esperar que esta interação possua características não lineares, posto que a transmissão da gravitação também deve possuir energia e, consequentemente, deve sentir os efeitos do campo gravitacional. Essa abrangência é ao mesmo tempo um fator de simplificação de sua descrição, bem como torna os processos gravitacionais difíceis de serem controlados em laboratório, sendo extremamente delicada a tarefa do experimentador que procura examinar as propriedades de um dado campo gravitacional.

Nos últimos anos, um método extremamente habilidoso para contornar esta dificuldade apareceu em vários setores da Física e tomou o nome genérico de modelos análogos. Foi criado a partir da observação de que em certas circunstâncias, processos não universais – como a propagação de ondas eletromagnéticas, propagação de ondas sonoras, algumas particularidades do hélio líquido –, podem ser descritos como consequências especiais de modificações da geometria associada ao meio onde estes fenômenos ocorrem. Isso significa que é possível produzir configurações de natureza não gravitacional como casos especiais de campos gravitacionais. As consequências deste procedimento são extremamente atraentes, pois permitem o acesso ao comportamento de campos gravitacionais, produzindo sua imitação em laboratórios terrestres. Como exemplo notável desta situação podemos citar a possibilidade de produção de um Buraco Negro análogo em laboratório, anunciada formalmente por centros de pesquisa em diversos países. Algumas propriedades dos Buracos Negros gravitacionais – dentre as quais a possibilidade prevista teoricamente de emissão de radiação –, poderão ser no futuro testadas graças à produção de suas cópias em laboratórios.

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Pesquisa >

qual a origem das galáxias e aglomerados de galáxias?

O Universo é estruturado em galáxias, contendo cada uma delas centenas de bilhões de estrelas. As galáxias se organizam em aglomerados. Os aglomerados de galáxias podem conter centenas a milhares de galáxias e são as maiores estruturas gravitacionalmente ligadas do universo. Estas estruturas se originaram de pequenos desvios da alta homogeneidade existente nos primórdios e que cresceram devido à natureza atrativa da gravitação. Estes desvios da homogeneidade se originaram, possivelmente, de flutuações quânticas da matéria e do campo gravitacional. Observações recentes permitem distinguir entre diferentes mecanismos competitivos capazes de gerar aquelas sementes primordiais de inomogeneidades.

A formação e evolução dessas estruturas dependem diretamente do modelo cosmológico e servem, portanto, para testar modelos de universo. Sua estrutura e composição estão intimamente ligadas à evolução das galáxias e aos processos que nela ocorrem, como explosões de supernovas e possível existência de buracos negros supermassivos. Os aglomerados atuam, portanto, como uma espécie de elo entre a Astrofísica e a Cosmologia. Esses objetos podem ser observados em diversos comprimentos de onda, desde os raios X até rádio, passando pelo visível e microondas. As observações em cada faixa permitem sondar diferentes aspectos da estrutura e composição dos aglomerados, como o gás, as galáxias e a matéria escura. Foi, inclusive, a partir do estudo desses objetos que surgiram as primeiras evidências para a matéria escura. A função atual do cosmólogo consiste em produzir um modelo teórico capaz de constituir um cenário realista de acordo com as observações.

galáxia espiral Messier 101.

Hubble legacy Archive, eSA/nASA

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Fundamentos do espaço-tempo

A Física moderna não forneceu elementos conceituais consistentes necessários para estabelecer uma representação do mundo que não se limite à formulação matemática de operadores abstratos que são signos das regras de atuação prática nos laboratórios.

A partir do princípio de individuação proposto por Simondon e do plano de luz introduzido pela moderna teoria da relatividade, tratamos de estabelecer um campo problemático transdisciplinar que envolva a individuação física, biológica e social, estabelecendo os elementos capazes de instrumentar o pensamento e dar continuidade à busca inacabada do modernismo.

quais as implicações da gravitação quântica para o mundo físico?

Embora uma teoria quântica da gravitação ainda contenha uma dose elevada de especulação, há situações em que os cientistas acreditam ser indispensável realizar um tratamento quântico. Uma delas consiste em com preender o estágio final dos buracos negros e para onde vai a informação por eles absorvida. Outra é entender a natureza do espaçotempo. Se é granulado e se, por exemplo, esta granulação impõe modificações nas relatividades restrita e geral, com importantes efeitos na propagação por caminhos distantes de partículas muito energéticas – como os raios cósmicos –, onde os pequenos efeitos desta granulação se somariam gerando efeitos mensuráveis.

Para a Cosmologia, que trata de um único sistema físico que não controlamos, o Universo, tão importante quanto encontrar suas equações dinâmicas é encontrar uma razão para as condições iniciais específicas, a partir das quais o Universo teria evoluído: o porquê do alto grau de homogeneidade e isotropia primordiais, bem como aquelas condições que deram origem às suas estruturas. Esperase que a aplicação da teoria quântica da gravitação à Cosmologia possa lançar uma luz sobre estas questões. Além disso, a Cosmologia quântica é um dos possíveis mecanismos que poderiam explicar a ausência de uma singularidade inicial, permitindo ao Universo ser estendido para o infinito passado. Estas informações poderão ser obtidas a partir das observações da radiação cósmica de fundo e das ondas gravitacionais.

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Pesquisa >

lentes gravitacionais

O desvio da luz causado pela curvatura do espaçotempo faz com que imagens de objetos distantes apareçam distorcidas quando observados a partir da Terra. Esse fenômeno é conhecido como lenteamento gravitacional, pois as estruturas do Universo agem como lentes ao modificar a trajetória da luz através do seu campo gravitacional. Por sondar o próprio espaçotempo o lenteamento gravitacional é especialmente adequado para estudar a matéria e energia escuras (que se manifestam pelo seu efeito gravitacional) e testar modelos alternativos da gravitação.

O efeito de lente é dividido em dois regimes: forte e fraco. No lentamento forte, galáxias de fundo são altamente magnificadas, distorcidas (formando arcos ou anéis) e/ou aparecem como imagens múltiplas. Esse efeito é gerado por galáxias e aglomerados de galáxias de grande massa quando o observador, a lente (a galáxia ou aglomerado) e a fonte (a galáxia de fundo) estão aproximadamente alinhados e é claramente identificado visualmente. Já o efeito fraco corresponde a uma pequena distorção na forma de galáxias distantes que não pode ser medida de forma individual, requerendo um grande número de fontes para ser estatisticamente significante.

Pesquisadores do ICRA estudam esses dois regimes, com ênfase nos arcos gravitacionais. O grupo desenvolve ferramentas para detectar e caracterizar esses objetos em imagens astronômicas e utilizálos para limitar modelos da distribuição de matéria nas lentes. Também são realizados estudos teóricos e simulações computacionais de arcos. Além disso, o grupo busca medir o efeito fraco produzido por aglomerados de galáxias.

Aglomerado de galáxias Abel 370.

very large Telescope

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Cosmologia observacional

A Cosmologia evolui a partir de um constante diá logo entre teoria e observação. O ICRA está envolvido em vários projetos internacionais de Cosmologia observacional, como o CFHT Stripe82 Survey (CS82) e o Dark Energy Survey (DES). O CS82 obteve, em 20102011 imagens de alta resolução em uma região da esfera celeste conhecida como “faixa 82”, a qual também é observada por uma dezena de outros projetos, cobrindo um amplo domínio do espectro eletromagnético. A combinação desses dados fornece uma visão pancromática e torna essa região uma das de maior potencial para aplicações em Cosmologia e Astrofísica. Já o DES iniciou suas operações no segundo semestre de 2012 e continuará até 2017, fornecendo imagens em cinco filtros com uma combinação inédita de área, resolução e profundidade tornandoo o projeto mais importante da Cosmologia ótica de seu tempo. Devido a sua combinação de múltiplos observáveis (incluindo supernovas, aglomerados, lentes gravitacionais e estrutura em grande escala) o DES permite obter medidas mais precisas e complementares capazes de limitar modelos de energia escura, matéria escura e modificações da gravidade. Tanto o DES quando o CS82 são especialmente adequados para estudos de lentes gravitacionais, desde a escala de galáxias até a estrutura em grande escala do Universo.

O ICRA está envolvido desde a fase inicial desses projetos e coordena a participação brasileira no CS82 e a área de lenteamento gravitacional forte do DES.

Outro projeto coordenado no ICRA é o SOAR Gravitational Arc Survey (SOGRAS) que utiliza tempo brasileiro nos telescópios SOAR e Gemini para obter imagens de arcos gravitacionais em aglomerados de galáxias. Entre 2008 e 2010 foram observados 51 aglomerados e descobertos oito sistemas de arcos gravitacionais. Esse projeto possui grande sinergia com CS82 e DES e buscará explorar uma nova fronteira de qualidade de imagem para arcos gravitacionais.

Telescópio do levantamento digital do Céu Sloan (Sloan digital Sky Survey). novo Mexico, euA

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Pesquisa >

qual a velocidade das ondas gravitacionais?

Das quatro forças fundamentais conhecidas, duas são de curto alcance, nucleares fraca e for te, duas são de longo alcance, eletromagnéticas e gra vitacionais. As forças eletromagnéticas se propagam sob forma de ondas, as chamadas ondas eletromagnéticas (luz comum, raios X, raios ga ma, sinais de rádio etc.).

Embora seja difícil interpretar o análogo gravitacional das conhecidas ondas eletromagnéticas, devido à sua íntima conexão com a geometria do espaçotempo, os cientistas acreditam que há indícios teóricos e observacionais para se acre ditar na realidade das ondas gravitacionais.

Do ponto de vista formal, sabese de longa data que a identificação das ondas gravitacionais com as descontinuidades do campo através de certas

superfícies permite inferir, a partir das equações da relatividade geral que estas ondas têm propriedades matemáticas bastante semelhantes às ondas eletromagnéticas. Assim como os fótons – os quanta deste campo – têm suas trajetórias determinadas por caminhos livres, chamadas geodésicas nulas, a relatividade geral prevê que os hipotéticos grávitons – os equivalentes quanta do campo gravitacional – também seguiriam por estas curvas especiais, geodésicas nulas.

Embora haja indícios de que alguma forma de emissão de onda gravitacional esteja ocorrendo em certas configurações envolvendo estrelas binárias, não foi ainda detectada diretamente nenhuma onda gravitacional. Entretanto, a comunidade internacional acredita graças aos esforços de um grande número de projetos observacionais espalhados pelo mundo, que a presença direta destas ondas seja observada em breve.

Teoria de campo em espaços curvos e dinâmica quântica para sistemas Hamiltonianos normais não Hermitianos

Essa linha de pesquisa se insere em um contexto de compatibilização da Relatividade Geral com a Teoria Quântica de Campos. Em particular estudamse os seguintes tópicos. I – O problema da energia diver gente do ponto zero em teoria quântica de campos chamado o efeito Casimir. II – Teorias efetivas e redução dimensional em teoria de campos a temperatura finita. III – Transições de fase em ótica quântica e superradiância. IV – Termodinâmica de buracos negros e o efeito UnruhDavies. V – Quantização estocástica e modelos análogos de gravitação quântica. VI – Sistemas desordenados em Teoria Quântica de Campos.

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Cooperações nacionais e internacionais >

Um dos objetivos do ICRA é a promoção de intercâmbio de pesquisadores e

alunos entre instituições e centros de pesquisa nacionais e internacionais.

Tal atividade produz a disseminação do conhecimento científico funcio

nando como polo de atração de novos pesquisadores. No âmbito interna

cional permite aos pesquisadores do ICRA e seus associados interagirem

com cientistas de outras instituições e divulgar as pesquisas realizadas

em nosso país. Atualmente esses intercâmbios ocorrem com os seguintes

centros de pesquisas e universidades:

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UNIVERSITÀ LA SAPIENZA > Roma, Itália

CENTRE DE PHYSIQUE THÉORIQUE > Marseille, França

UNIVERSITÉ DE PROVENCE > Marseille e AixenProvence, França

CENTER OF FUNDAMENTAL INTERACTION AND METROLOGY > Moscou, Rússia

LABORATOIRE ASTROPARTICULES ET COSMOLOGIE > Paris, França

INTERNATIONAL CENTER FOR RELATIVISTIC ASTROPHYSICS > Pescara, Itália

FERMI NATIONAL ACCELERATOR LABORATORY – FERMILAB > Chicago, EUA

INSTITUT D’ANNECY DE PHYSIQUE DE PARTICULES > Annecy, França

UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA – UFPB > João Pessoa

INSTITUTO DE FÍSICA TEÓRICA DA UNESP > São Paulo

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO – UFES > Vitória

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ – UNIFEI > Itajubá

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO – UFRJ > Rio de Janeiro

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO RIO DE JANEIRO – UERJ > Rio de Janeiro

Cooperação >

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o Brasil na rede ICRAnetO International Center for Relativistic Astrophysics Network – ICRANet constitui um conjunto de grupos de pesquisa de 12 países – Armênia, Austrália, Alemanha, Brasil, China, Coreia do Sul, Estados Unidos, França, Itália, Japão, Rússia e Vaticano –, que atuam cooperativamente nas áreas de Relatividade, Cosmologia e Astrofísica. Além das reuniões de trabalho periódicas e da troca de informações entre cientistas, a ICRANet organiza a cada três anos o Marcel Grossmann Meeting, envolvendo a comunidade de cientistas cujo espectro de atuação abrange todas as áreas de Cosmologia e Astrofísica. Seu nome é uma homenagem ao matemático Marcel Grossmann (18781936) que muito ajudou Einstein em seu caminho para o desenvolvimento da moderna teoria da gravitação.

Devemos destacar, em especial, a entrada formal do Brasil na ICRANet por meio da assinatura de cooperação, realizada em 21 de setembro de 2005 em Roma, que permite a imediata participação do ICRA nas atividades realizadas pelos centros de pesquisa e universidades associados à rede.

Em 24 de outubro de 2007 o Diário da União publicou o Decreto Legislativo nº 292 no qual o Congresso Nacional (Câmara de Deputados e Senado Federal) ratificou aquele acordo de cooperação.

Em 12 de agosto de 2011, a presidente Dilma Rousseff assinou a promulgação do Acordo de Estabelecimento no Brasil da Rede ICRANet, formalizando a existência jurídica do Decreto nº 292 de 2007. A sede da rede ICRANet é em Pescara na Itália.

da esquerda para a direita, Marcel grossmann, Albert einstein, gustav geissler e eugen grossmann, em Thalwil, zurique, Suíça, 28 de maio de 1899.

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Cooperação >

Carta do presidente da República, luiz Inácio lula da Silva, ao embaixador do Brasil dante Coelho de lima, setembro de 2005.

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uNiversity of Nice-soPhia aNtiPolis, fraNce > www.unice.fr/

uNiversity of savoie, fraNce > www.univsavoie.fr

uNiversity of stockholM, sWedeN > www.su.se/english/

uNiversity of berliN, gerMaNy > www.fuberlin.de/en/

uNiversity of ferrara, italy > www.unife.it/unifeen

uNiversity of roMe, italy > www.uniroma1.it/

icraNet, italy > www.icranet.org/

observatoire de la cote d’azur, fraNce > www.oca.eu/

ceNtro brasileiro de Pesquisas físicas, brasil (icra/cbPf) > www.cbpf.br

tartu observatory, estoNia > www.aai.ee/

albert eiNsteiN iNstitut, gerMaNy > www.aei.mpg.de/

shaNghai astroNoMical observatory, chiNa > english.shao.cas.cn/

iNdiaN ceNtre for sPace Physics, iNdia > csp.res.in/ICSPWEB/icspmain.html

Programa de doutorado internacionalDentre as atividades associadas à ICRANet está o programa de concessão de bolsas de doutoramento. O ICRA oferece anualmente, por concurso nacional, bolsas de doutorado nas áreas de Astrofísica Relativista e afins.

Com duração de três anos, os cursos e as atividades cobrem um vasto campo de temas incluindo estruturas matemáticas e geométricas de espaço--tempo, as teorias – clássica e quântica – de interações fundamentais, técni-cas observacionais em Astronomia e Astrofísica.

A coordenação do IRAP PhD está sediada em Pescara, na Itália, e os cursos são realizados em consórcio entre as seguintes instituições:

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livreto icra em pdf

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